هيثم خزعلاستطاعت مجموعة من الباحثين الجيوفيزيائيين تعمل في معهد كارنجي في واشنطن، فهم كيف يكوّن الأوكسيجين مجموعات من أربع جزيئات، عندما تتعرض وحداته إلى ضغط مرتفع. وقد استخدم الباحثون الأشعة السينية (rayons x) وأثبتوا أن مدار الجزئيات القابلة للاتصال (orbitales liantes) وغير القابلة له (non liantes) تغيّر من شكلها تحت تأثير الضغط المرتفع. ويُعدّ الأوكسيجين العضو الكيميائي الثالث الأكثر توافراً في الكون. وفي تفاصيل الدراسة أن الأوكسيجين يبرز ألواناً متعددة ويكتسب صفات المعدن الموصل للكهرباء على درجة حرارة معينة. وقد تمكن العلماء من إثبات تكوّن مجموعات من أربعة جزيئات 4 (o2)، ويعدّ هذا التكوّن غريباً عن الشروط الفيزيائية الطبيعية، وكان فهم هذه الظاهرة حلماً لكل علماء الفيزياء في العالم.
وفي هذا الإطار، تقول الباحثة في معهد كارنجي بو منغ إنها استخدمت مع زملائها الأشعة السينية الصادرة من سيكلوترون معد لتسريع الإلكترونات (سنكروتون) لدراسة التغيرات التي تحصل في مدار الاتصالات بين ذرات الأوكسيجين حين تتعرض لضغط يعادل ألف وحدة قياس ضغط (atmosphere) بواسطة خلية من الألماس. وبواسطة حسابات نظرية بيّن الباحثون أن الضغط الذي تتعرض له ذرات الأوكسيجين يساعدها على الاقتراب وتكوين مجموعات، كما تتغير المدارات الذرية والجزئية في المجموعات المتكوّنة، ويصبح احتمال خلق صلات بينها أكبر، ما يؤدي إلى تكوّن المجموعات وتجمّدها في شبكة بلورية (reseau cristallin).
وتُعدّ هذه الدراسة الأولى من نوعها من حيث الوسيلة، حيث استعملت تقنية نشر الأشعة السينية لدراسة تغيرات المدارات الجزئية في شروط الضغط المرتفع.
يمهد فهم هذه الظاهرة إلى خلق تركيبات إلكترونية أو مغناطيسية جديدة. ويؤكد بعض العلماء تعليقاً على نتائج الدراسة، أن تغير المدارات القابلة للاتصال يساهم في تكوين العديد من المركبات في الكيمياء الحياتية.