fbpx
นักวิจัยทำสำเร็จสร้าง-“ซุปเปอร์น้ำแข็ง”-ที่มีความร้อนเท่าดวงอาทิตย์ขึ้นบนโลกได้แล้ว-!
ในวันที่อากาศร้อนๆ แบบนี้ หลายคนคงอยากกินน้ำใส่น้ำแข็งเย็นๆ สักแก้ว หรือไม่ก็น้ำแข็งไส บิงซู หรือคากิโกริ กันใช่มั้ยคะ แต่รู้หรือไม่ว่านอกจากน้ำแข็งเย็นเจี๊ยบที่เราเห็นหรือกินกันอยู่ทุกวันนี้
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on google
Google+

นักวิจัยทำสำเร็จสร้าง “ซุปเปอร์น้ำแข็ง” ที่มีความร้อนเท่าดวงอาทิตย์ขึ้นบนโลกได้แล้ว !

ในวันที่อากาศร้อนๆ แบบนี้ หลายคนคงอยากกินน้ำใส่น้ำแข็งเย็นๆ สักแก้ว หรือไม่ก็น้ำแข็งไส บิงซู หรือคากิโกริ กันใช่มั้ยคะ แต่รู้หรือไม่ว่านอกจากน้ำแข็งเย็นเจี๊ยบที่เราเห็นหรือกินกันอยู่ทุกวันนี้ ล่าสุดโลกเราสามารถสร้างน้ำแข็งที่มีความร้อนเทียบเท่าดวงอาทิตย์ขึ้นมาได้แล้ว!? แต่เรื่องนี้มันเป็นไปได้ยังไง ทำไมน้ำแข็งถึงร้อนได้ และเราจะสร้างน้ำแข็งร้อนๆ ไปทำไม เราก็ต้องไปติดตามในบทความนี้พร้อมๆ กันนะคะ
.

แนวคิดเรื่องน้ำแข็งจากความร้อนนี้เกิดขึ้นมาตั้งแต่ปี 1988 โดยถูกคำนวนขึ้นมาเป็นสูตรทางคณิตศาสตร์ว่า น้ำแข็งอาจไม่จำเป็นต้องสร้างจากการลดอุณหภูมิน้ำเพียงอย่างเดียว แต่ถ้าเราเพิ่มอุณหภูมิกับความดันให้สูงขึ้นก็จะสามารถสร้างน้ำแข็งได้เหมือนกัน
.

ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะว่า ตามทฤษฎีแล้ว เมื่อน้ำมีอุณหภูมิลดต่ำลงกว่าจุดเยือกแข็ง หรือก็คือที่ 0 องศาเซลเซียส โมเลกุลของน้ำก็จะขยับเข้ามาใกล้กันและเรียงตัวกัน ทำให้น้ำกลายเป็นของแข็ง หรือก็คือกลายเป็นน้ำแข็งนั่นเอง ดังนั้นจึงเกิดแนวคิดขึ้นมาว่า ถ้าอย่างนั้นการทำน้ำแข็งก็ไม่จำเป็นต้องลดอุณหภูมิอย่างเดียวก็ได้นี่ ขอแค่ทำให้โมเลกุลของน้ำเรียงตัวกันเป็นของแข็งให้ได้ก็พอ!
.

ด้วยเหตุนี้จึงมีการคำนวนกันว่า เราสามารถใช้วิธีไหนได้อีกบ้างที่จะทำให้โมเลกุลของน้ำขยับเข้ามาเรียงตัวกัน และคำตอบที่ได้ก็คือการเพิ่มอุณหภูมิน้ำให้สูงขึ้น แต่ไม่ใช่แค่ต้องสูงธรรมดา แต่ต้องสูงถึงขนาดเทียบเท่ากับดวงอาทิตย์ได้เลย ซึ่งอุณหภูมิของดวงอาทิตย์ก็อยู่ที่ประมาณ 5,500 องศาเซลเซียส ในระหว่างนั้นก็ต้องเพิ่มแรงกดดันเข้าไปอีกประมาณ 1.2 ล้านเท่าของความดันบรรยากาศโลก เพื่อบีบให้อะตอมของออกซิเจนในน้ำเรียงตัวกันจนกลายเป็นน้ำแข็งขึ้นมา!
.

แน่นอนว่าในยุคนั้นยังไม่มีใครพิสูจน์ได้ว่าแนวคิดนี้สามารถทำได้จริงหรือไม่ แต่ถึงแม้ว่ามันจะเป็นแนวคิดเท่านั้น แต่ผู้คนก็ตั้งชื่อให้มันแล้วว่า “น้ำแข็งซุปเปอร์ไอออนนิค” (Superionic ice) ซึ่งคาดว่าน้ำแข็งนี้น่าจะสามารถเกิดขึ้นได้บนดาวยูเรนัสและเนปจูน เนื่องจากดาวทั้งสองดวงนี้มีความดันในชั้นบรรยากาศมหาศาล จึงน่าจะสามารถสร้างน้ำแข็งประเภทนี้ขึ้นมาได้
.

เวลาล่วงเลยไปจนถึงปี 2019 ในที่สุดเราก็สามารถสร้างน้ำแข็งที่ว่านี้ได้สำเร็จ! แถมไม่ได้ขึ้นไปสร้างบนดาวยูเรนัสหรือเนปจูน แต่สร้างด้วยเครื่องมือบนโลกของเรานี่เอง! งานวิจัยชิ้นถูกโพสลงบนเว็บไซต์ Nature Physics จัดทำโดยทีมนักวิจัยจากห้องปฏิบัติการ Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) รัฐแคลิฟอร์เนีย และมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ จากมหานครนิวยอร์ค
.

ในการทดลองนี้ ทีมวิจัยได้ใช้เลเซอร์ทั้งหมด 6 หัวในการยิงลำแสงไปที่น้ำ เพื่อเพิ่มอุณหภูมิและความดัน โดยอุปกรณ์นี้สามารถเพิ่มอุณหภูมิได้สูงถึง 4,700 องศาเซลเซียส และเพิ่มความดันได้มากถึง 2 ล้านเท่า จนในที่สุดทีมวิจัยก็สามารถสร้างน้ำแข็งซุปเปอร์ไอออนนิคขึ้นมาได้สำเร็จ!!
.

มาถึงจุดนี้ หลายคนคงสงสัยว่าแล้วเราจะสร้างน้ำแข็งร้อนๆ ขึ้นมาทำไม? เอาเวลาไปสร้างอย่างอื่นที่มีประโยชน์ไม่ดีกว่าเหรอ แต่ขอบอกเลยว่า ความรู้ที่ได้จากน้ำแข็งซุปเปอร์ไอออนนิคนี้มีความสำคัญล้ำลึกกว่าที่คิด เพราะมันสามารถเอาไปใช้หาคำตอบเรื่องสนามแม่เหล็กที่แปลกประหลาดของดาวยูเรนัสกับดาวเนปจูนได้
.

เนื่องจากดาวทั้งสองดวงนี้มีแกนสนามแม่เหล็กที่เอียงกว่าดาวเคราะห์ปกติทั่วไป โดยมีแกนแม่เหล็กเอียง 47 องศา อีกทั้งยังมีขั้วของสนามแม่เหล็กมากกว่า 2 ขั้ว แถมยังทับซ้อนกันอีกต่างหาก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงหาคำตอบไม่ได้ว่าทำไมดาวทั้งสองถึงมีสนามแม่เหล็กแบบนั้นมาจนถึงทุกวันนี้
.

แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ตั้งข้อสงสัยว่า บางทีปรากฏการณ์ดังกล่าวอาจเกิดจากน้ำแข็งซุปเปอร์ไอออนนิครึเปล่า เพราะอย่างที่กล่าวไปข้างต้นว่าดาวทั้งสองมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมมากที่จะก่อให้เกิดน้ำแข็งชนิดพิเศษนี้ขึ้นมาได้ นอกจากนี้สถานะของน้ำแข็งซุปเปอร์ไอออนนิคยังเป็นทั้งของแข็งและของเหลวในเวลาเดียวกัน ทำให้มันสามารถนำไฟฟ้าได้ดีและอาจก่อให้เกิดปรากฏการณ์ทางสนามแม่เหล็กได้ ซึ่งถ้าหากโลกเราที่มีแรงดันตามปกติไม่สูงขนาดนั้นยังสามารถสร้างมันได้ ดาวเนปจูนกับดาวยูเรนัสเองก็น่าจะสร้างมันได้เช่นเดียวกัน
.

นับว่าเป็นเรื่องน่าเหลือเชื่อที่เราสามารถสร้างน้ำแข็งจากวิธีที่ต้องข้ามจากปกติ โดยการเพิ่มความร้อนจนสูงเท่าดวงอาทิตย์ได้ แถมน้ำแข็งสุดพิเศษนี้ยังอาจนำไปสู่การไขความลับอีกอันหนึ่งของจักรวาลได้ด้วย แล้วเพื่อนๆ ล่ะคะมีความคิดเห็นอย่างไรบ้าง คิดว่าน้ำแข็งซุปเปอร์ไอออนนิคนี้จะเป็นสาเหตุที่ทำให้สนามแม่เหล็กบนดาวยูเรนัสกับดาวเนปจูนแตกต่างจากดาวดวงอื่นหรือเปล่า และถ้าหากใครชื่นชอบบทความสาระดีดีอย่างนี้ ก็อย่าลืมกดไลค์และติดตามเฟสบุ๊คแฟนเพจ LEAN ไว้ เพื่อจะได้ไม่พลาดบทความและคลิปใหม่ๆ ของพวกเราด้วยนะคะ