Hiiliatomien kyky muodostaa monimutkaisia molekyylejä monien muiden atomien kanssa on eräs elämän peruspilareista. Mutta mitä tapahtuu, kun hiiltä kuumennetaan sulamispisteeseen? Kansainvälinen tutkijaryhmä kokeili ja totesi hiiliatomien keskinäiset si...

Hiiliatomien kyky muodostaa monimutkaisia molekyylejä monien muiden atomien kanssa on eräs elämän peruspilareista. Mutta mitä tapahtuu, kun hiiltä kuumennetaan sulamispisteeseen? Kansainvälinen tutkijaryhmä kokeili ja totesi hiiliatomien keskinäiset sidokset luultua lujemmiksi.

Hiili muuttuu nestemäiseksi korkeassa paineessa, kun sitä kuumennetaan hieman yli 4 700 asteeseen. Nestemäinen hiili höyrystyy kuitenkin hetkessä.

Fyysikot, jotka tekivät kokeet, ovat useasta yhdysvaltalaisesta ja yhdestä sveitsiläisestä tutkimuslaitoksesta. He saivat hiilen nestemäiseksi kuumentamalla kiinteää hiililevyä tehokkaalla lasersäteellä. Juuri ennen kuin nestemäinen hiili höyrystyi sen rakennetta ehdittiin tutkia röntgensäteellä. Alueilla, joilla hiilen tiheys on korkea, hiiliatomeilla näyttää olevan kolme tai neljä sidosta (kiinteällä hiilellä on usein neljä). Kun hiilen tiheys aineen alkaessa höyrystyä laskee, sidoksia on enää kaksi. Nestemäisen hiilen sidokset tuntuvat siis säilyvän hyvin. Mitä tutkijat päättelevät tästä?

Tulos ei tarkoita sitä, että monimutkaiset orgaaniset molekyylit, joissa hiileen on sitoutunut esimerkiksi typpeä tai happea, säilyisivät kovassa kuumuudessa. Kyse on siis puhtaasta perustutkimuksesta.Uranuksen ja Neptunuksen ytimissä saattaa jopa olla nestemäistä hiiltä, mutta tutkijat ovat kiinnostuneita siitä lähinnä siksi, että sen avulla saadaan epäsuoraa tietoa kiinteän hiilen ominaisuuksia. Kokeen tehneeseen tutkimusryhmään kuuluva Steve Johnson sanoo American Institute of Physicsin uutisessa,että tarkoitus on tutkia hiiltä ja muita aineita vielä kuumemmissa oloissa. Kyse on uudesta aluevaltauksesta, sillä ryhmän tutkima hiili on liian kuumaa perinteisille kiinteän olemomuodon fyysikoille ja liian tiheää perinteisille plasmafyysikoille. Tutkimusryhmän tulokset julkaistiin Physical Review Lettersissä.