Những điều kiện đó xuất hiện bên trong sao Thiên Vương, sao Hải Vương, các hành tinh khí khổng lồ khác và những vệ tinh của chúng.
Một nhóm các nhà khoa học ở Viện Vật lý và Công nghệ Moscow, Nga (MIPT) dưới sự dẫn dắt của Giáo sư Artem R. Oganov đã phát triển thuật toán tên là USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography).
Trong những năm gần đây, thuật toán đã được sử dụng để dự đoán cấu trúc những hợp chất mới trong Hóa học cổ điển hoặc có thể xuất hiện trong những điều kiện áp suất cao.
Nhóm nghiên cúu của Giáo sư Oganov đã sử dụng thuật toán nói trên để phân tích tính bền vững của hệ thống cacbon - hidro - oxy trong vũ trụ.
“Đây là hệ thống đặc biệt quan trọng, bởi toàn bộ Hóa hữu cơ dựa trên 3 thành tố này. Cho đến nay, chúng ta chưa biết những nguyên tố này hành xử ra sao trong những điều kiện áp suất và nhiệt độ cực cao - Giáo sư Oganov cho biết.
Hóa ra, khi áp suất đạt tới giá trị 1.000 atmosphere, axit cacbonic vốn không bền vững trong điều kiện bình thường, bỗng nhiên trở nên bền vững một cách lạ kỳ. Đây là phát hiện rất quan trọng, giúp chúng ta hiểu tường tận về những quá trình xảy ra bên trong những hành tinh khí khổng lồ.
Cho đến nay, các nhà khoa học nghĩ rằng trên các vệ tinh như Europa của sao Mộc, lõi silicate tiếp xúc trực tiếp với nước trong đại dương, do vậy phải xảy ra những phản ứng hóa học tương ứng. Các kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, thay cho việc tiếp xúc trực tiếp với nước, lõi tinh thể bị bao phủ bởi một lớp axit cacbonic bền vững, có tác dụng ngăn cản sự hòa trộn giữa hai môi trường – Giáo sư Oganov cho biết.
Việc thiếu vắng các phản ứng hóa học trong đại dương của vệ tinh Europa là tin xấu đối với các nhà sinh học thiên văn, những người đang nỗ lục tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất. Europa vốn được xem là một trong những nơi thuận lợi để các dạng sống ngoài hành tinh tồn tại và phát triển.
Khi áp suất tiếp tục tăng lên, axit cacbonic có thể biến đổi thành polymer và vào một thời điểm nào đó sẽ xảy ra phản ứng tỏa nhiệt, tạo ra axit octocacbonnic. Đây là hợp chất không bền vững, đến mức các nhà khoa học không thể tạo ra nó trong điều kiện phòng thí nghiệm. Axit này còn được gọi là axit Hitler bởi cấu trúc phân tử của nó có hình dạng chữ thập ngoặc.
“Một hệ quả khác là chúng ta không tìm thấy lượng axit octocacbonic đáng kể bên trong các hành tinh khí khổng lồ như sao Thiên Vương hay sao Hải Vương, còn axit cacbonic thì xuất hiện dưới dạng rắn. Đây có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng đối với mô hình cấu tạo bên trong những thiên thể đó – Giáo sư Oganov giải thích.
