Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Es XXI: Fase Es Baru yang Terdiri di Tekanan Tinggi pada Suhu Kamar

Mengungkap fase baru air dalam bentuk es yang dapat terbentuk di bawah tekanan sangat tinggi pada suhu kamar, untuk memahami perilaku air di kondisi ekstrem seperti di dalam bulan es dan eksoplanet, serta membuka kemungkinan adanya fase-fase es metastabil lainnya yang sebelumnya tidak diketahui.

13 Okt 2025, 22.36 WIB

47 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penemuan es XXI membuka kemungkinan adanya fase es baru yang belum diketahui sebelumnya.
Penelitian ini dapat membantu memahami perilaku air di bawah kondisi ekstrim yang ada di bulan es dan eksoplanet.
Fasilitas penelitian seperti European XFEL memungkinkan pencatatan transformasi air pada tingkat atom dengan presisi tinggi.

Hamburg, Jerman - Para ilmuwan internasional baru-baru ini menemukan fase baru air dalam bentuk es yang dinamakan es XXI. Fase baru ini terbentuk ketika air dipampatkan sangat cepat pada tekanan tinggi 2 GPa tanpa berubah menjadi es biasa, melainkan membentuk struktur kristal yang berbeda dari semua fase es yang dikenal sebelumnya.

Penelitian ini dilakukan menggunakan peralatan canggih di European XFEL dan DESY di Hamburg, Jerman. Dengan menggunakan sinar-X ultrashort, para peneliti dapat merekam proses kristalisasi air secara real-time pada skala atom, sesuatu yang belum pernah dilakukan sebelumnya.

Es XXI adalah es metastabil, artinya bisa bertahan dalam beberapa kondisi meskipun sebenarnya ada bentuk es lain yang lebih stabil pada tekanan dan suhu tersebut. Penemuan ini sangat penting untuk memahami bagaimana air bisa berperilaku di dalam bulan es seperti Titan dan Ganymede yang ada di Tata Surya.

Eksperimen dilakukan dengan menggunakan alat bernama diamond anvil cell, yang mampu memampatkan molekul air hingga tekanan ekstrem, sekitar 20.000 kali tekanan udara di permukaan bumi. Proses pemampatan yang sangat cepat ini memungkinkan air tetap cair lebih lama sebelum berubah menjadi es XXI.

Penemuan ini membuka kemungkinan bahwa ada lebih banyak fase es yang belum ditemukan yang dapat terbentuk di kondisi ekstrem, yang berhubungan langsung dengan pemahaman tentang komposisi planet-planet dan bulan-bulan es di jagad raya. Penelitian serupa di masa depan akan membantu ilmuwan menjawab banyak misteri tentang air dan kehidupan di luar bumi.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/worlds-most-powerful-x-ray-laser-3

Analisis Ahli

Rachel Husband

"Penemuan ini menunjukkan bahwa mungkin terdapat lebih banyak fase es metastabil yang eksis pada suhu tinggi, yang bisa memperdalam pemahaman kita tentang komposisi dan struktur bulan es."

Geun Woo Lee

"Pemampatan air secara cepat memungkinkan kita melihat jalur transisi kristalisasi yang kompleks, memperjelas bagaimana air bisa membentuk struktur es yang berbeda di tekanan tinggi."

Cornelius Strohm

"Menggunakan diamond anvil cell dengan kontrol tekanan yang presisi memungkinkan eksperimen yang mereplikasi kondisi planet secara akurat, sangat penting untuk studi ekstrem kondisi air."

Analisis Kami

"Penemuan es XXI menunjukkan bahwa masih banyak misteri tentang perilaku air di bawah tekanan tinggi yang belum terpecahkan. Hal ini membuka peluang besar untuk penelitian planet dan material, serta menantang model fisika yang ada tentang fase-fase es yang stabil dan metastabil."

Prediksi Kami

Penelitian lebih lanjut dapat mengungkap lebih banyak fase es metastabil baru yang terbentuk pada kondisi ekstrem, sehingga meningkatkan pemahaman kita tentang struktur internal bulan es dan eksoplanet yang kaya air, serta berdampak pada studi astrobiologi dan eksplorasi planet.