ग्रहों के अंदरूनी हिस्से लगातार और अजीब भौतिकी सामने ला रहे हैं
यूरेनस और नेपच्यून को अक्सर ice giants कहा जाता है, लेकिन यह शब्द भ्रमित कर सकता है। इन ग्रहों की गहराई में बर्फ, तरल और गैस जैसी सामान्य धारणाएँ बहुत उपयोगी नहीं रह जातीं। वहाँ दबाव अत्यधिक होता है, तापमान हज़ारों डिग्री तक पहुँच जाता है, और परिचित अणु पहचाने जाने योग्य रूप में टिक नहीं पाते। इन परिस्थितियों में पदार्थ अपने को ऐसे तरीकों से व्यवस्थित कर सकता है जिन्हें रोज़मर्रा के अनुभव से कल्पना करना कठिन है।
Universe Today द्वारा रेखांकित एक नया अध्ययन इस सूची में एक और उम्मीदवार जोड़ता है: कार्बन और हाइड्रोजन से बनी एक “quasi-1D superionic” अवस्था। Nature Communications में प्रकाशित यह काम, कार्नेगी इंस्टीट्यूशन के शोधकर्ताओं द्वारा किया गया, सुझाव देता है कि पर्याप्त ऊँचे दबाव और तापमान पर कार्बन और हाइड्रोजन एक स्थिर यौगिक बना सकते हैं, जिसकी असामान्य संरचना यूरेनस और नेपच्यून जैसे ice giants के भीतर मौजूद हो सकती है।
यदि यह परिणाम सही साबित होता है, तो यह ग्रहों के exotic materials की बढ़ती सूची में पदार्थ की एक नई अवस्था जोड़ देगा और इन दूरस्थ दुनियाओं की आंतरिक संरचना और विकास के बारे में वैज्ञानिकों की सोच बदल सकता है।
प्रस्तावित पदार्थ कैसे व्यवहार करता है
अध्ययन की शुरुआत ग्रह-विज्ञान की एक जानी-पहचानी समस्या से होती है। मीथेन और इसी तरह के अणुओं के ice giants के भीतर मौजूद भारी परिस्थितियों में साबुत रहने की उम्मीद नहीं है। पिछले काम से संकेत मिला है कि मीथेन लगभग 95 gigapascals पर टूटता है, जिससे हाइड्रोजन-समृद्ध पदार्थ और हीरे जैसे कार्बन allotropes बनते हैं।
नया शोध इस क्षेत्र से बहुत आगे जाता है। स्रोत पाठ के अनुसार, 1100 gigapascals से ऊपर के दबावों पर कार्बन और हाइड्रोजन एक स्थिर यौगिक बनाते हैं, जिसमें कार्बन परमाणु एक chiral helix के आकार की कठोर जाली में बंद हो जाते हैं। यह अपने आप में असामान्य होगा। लेकिन अधिक दिलचस्प व्यवहार तब सामने आता है जब तापमान जोड़ा जाता है।
1000 से 3000 kelvin के बीच, यह यौगिक कथित तौर पर superionic अवस्था में प्रवेश करता है। superionic पदार्थ में संरचना का एक हिस्सा ठोस बना रहता है, जबकि दूसरा हिस्सा गतिशील हो जाता है, और ठोस ढाँचे के भीतर कुछ-कुछ द्रव जैसा व्यवहार करता है। यहाँ, स्रोत इस विचार के एक नए रूप का वर्णन करता है: quasi-one-dimensional रूप, जिसमें गतिशीलता underlying संरचना द्वारा काफ़ी सीमित रहती है।
यहीं से “quasi-1D” लेबल आता है। तीन-आयामी ठोस ढाँचे के भीतर सामान्य द्रव-जैसी गति के बजाय, परिवहन अधिक प्रतिबंधित तरीके से चैनल किया हुआ प्रतीत होता है।
