நெப்டியூன் அளவு அழுத்தத்தில் வைரத்தை உருக்கி, 20 ஆண்டு புதிரை விஞ்ஞானிகள் தீர்த்தனர்

வைரம் நகைகளுக்காக மட்டுமல்ல மதிக்கப்படுகிறது: கார்பனின் இந்த மிகக் கடினமான வடிவம், இனெர்ஷியல் கன்ஃபைன்மென்ட் ஃப்யூஷன் சோதனைகளில் எரிபொருளை வைத்திருக்கும் சிறு காப்ஸ்யூல்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது; நெப்டியூன், யுரேனஸ் போன்ற பனி ராட்சதக் கோள்களின் மேற்பரப்புக்கு ஆழத்தில் வைரங்கள் மழையாகப் பொழியக்கூடும் என விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர். இரு சூழல்களிலும் வைரம் மிகுந்த அழுத்தத்திற்கு உள்ளாகிறது, ஆனால் இந்த நிலைமைகளின் கீழ் அது எவ்வாறு நடந்துகொள்கிறது என்பது குறித்த ஆய்வக அளவீடுகளும் கணினி சிமுலேஷன்களும் நீண்ட காலமாக முரண்பட்ட முடிவுகளைத் தந்துவந்தன. லாரன்ஸ் லிவர்மோர் தேசிய ஆய்வகத்தை (LLNL) சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்களின் நேச்சர் ஃபிசிக்ஸ் இதழில் வெளியான புதிய ஆய்வு இந்த முரண்பாட்டை இறுதியாகத் தீர்க்கக்கூடும்.

சுமார் 20 ஆண்டுகளுக்கு முன், LLNL விஞ்ஞானி ஜான் எக்கர்ட்டும் சகாக்களும், வைரம் உருகும்போது அடர்த்தி அதிகரிக்கிறது என்பதைக் கண்டறிந்தனர் - இது பெரும்பாலான பொருட்களில் காணப்படாத அசாதாரண பண்பு, எனினும் நீர் ஒரு நன்கறிந்த உதாரணம், ஏனெனில் திரவ நீர் பனிக்கட்டியை விட அடர்த்தியானது. இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஒரு புதிரையும் உருவாக்கியது: ஆய்வகத்தில் அளவிடப்பட்ட உருகும் வெப்பநிலைகள், கோட்பாட்டு மாடல்கள் கணித்ததை விட சுமார் 20% வேறுபட்டிருந்தன; மேம்பட்ட கணினி சிமுலேஷன்கள் இருந்தும் இந்த இடைவெளி தொடர்ந்தது. தனியாக, சாண்டியா தேசிய ஆய்வகங்களில் Z மெஷினின் சக்திவாய்ந்த காந்தப்புலங்களைப் பயன்படுத்தி நடத்தப்பட்ட சோதனைகள், முழுமையாக உருகுவதற்கு முன் வைரம் மற்றொரு படிக அமைப்பின் வழியாகச் செல்லக்கூடும் என்பதைக் குறிக்கும் சமிக்ஞைகளைத் தந்தன, எனினும் இது நேரடியாக ஒருபோதும் உறுதிப்படுத்தப்படவில்லை.

இரு புதிர்களையும் ஆராய, LLNL குழு, ரோச்செஸ்டர் பல்கலைக்கழகத்தின் லேசர் எனர்ஜெட்டிக்ஸ் ஆய்வகத்தில், ஓமேகா லேசர் வசதியைப் பயன்படுத்தி, சிறு வைர மாதிரிகள் வழியாக அதிர்ச்சி அலையைச் செலுத்தி, லேசர்-இயக்கப்படும் அழுத்த சோதனைகளை நடத்தியது; உருகும் வரை அழுத்தப்பட்ட வைரத்தை X-கதிர் டிஃப்ராக்‌ஷன் மூலம் முதன்முறையாகப் பரிசோதித்தது. 'சூரியனின் மேற்பரப்பை விட வெப்பமான வெப்பநிலைகளுக்கும், நெப்டியூன் மற்றும் யுரேனஸின் மையத்தை விட அதிக அழுத்தங்களுக்கும் சிறு வைர மாதிரிகளை அதிர்ச்சி அழுத்தம் செய்து, அணு அமைப்பு, வெப்பநிலை, அடர்த்தி, ஒளியியல் பிரதிபலிப்பு ஆகியவற்றை இன்னும் அளக்க முடிந்தது' என LLNL விஞ்ஞானி மரியஸ் மில்லோ கூறினார்.

புதிய அளவீடுகள் கணினி சிமுலேஷன்களுடன் கிட்டத்தட்ட முழுமையாகப் பொருந்தி, இரண்டு தசாப்த கால உருகும்-வெப்பநிலை முரண்பாட்டைத் தீர்த்தன; மேலும், சாண்டியா முடிவுகள் குறிப்பிட்டதைப் போல ஒரு இடைநிலைக் கட்டத்தின் வழியாகச் செல்வதற்குப் பதிலாக, திரவ நிலை வரை வைரம் தனது படிக அமைப்பையே தக்கவைத்துக்கொண்டதாக அவை காட்டின. லேசர்கள் வைர காப்ஸ்யூல் எரிபொருளை அழுத்தும் இனெர்ஷியல் கன்ஃபைன்மென்ட் ஃப்யூஷனுக்கு இந்த முடிவுகளைப் பயன்படுத்துவது, அத்தகைய சோதனைகளில் ஆற்றல் ஆதாயத்தை மும்மடங்காக்க உதவக்கூடும் என ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர்.