Трохи лід, трохи рідина: учені відкрили новий стан води – пластичний

Усім відомо про три стани води: твердий, рідкий і газоподібний. Але учені з’ясували, що є ще так званий екзотичний, або пластичний лід Plastic Ice VII, який формується в інших частинах Сонячної системи під впливом високих температури й тиску.

Про це пише УНІАН з посиланням на Іnteresting engineering.

«Пластичні фази – це гібридні стани, які поєднують властивості і твердих тіл, і рідин. У пластичному льоду молекули води утворюють жорстку кубічну решітку, як у льоду, але виявляють пікосекундний обертальний рух, що нагадує рідку воду», – пояснила керівниця досліджень Французького національного центру наукових досліджень CNRS Лівія Елеонора Бове.

Видання пише, що ще понад 15 років тому вчені Інституту Лауе-Ланжевен (ILL) у Франції за допомогою комп’ютерного моделювання передбачили, що пластичний лід може утворюватися в екстремальних умовах.

Дослідники використовували сучасні нейтронні спектрометри та спеціальне обладнання, щоб відтворити екстремальні умови високої температури та тиску, необхідні для утворення пластичного льоду.

Тепер же завдяки квазіпружному розсіюванню нейтронів (QENS) учені змогли дослідити структуру та динаміку молекул води в цьому екзотичному стані. З’ясувалося, що рух молекул у пластичному льоду є складнішим, ніж раніше передбачалося комп’ютерним моделюванням.

Читати ще: Людство вперше в історії вивело з рівноваги колообіг води в природі

Подальше комп’ютерне моделювання в поєднанні зі статистичним методом під назвою «аналіз ланцюга Маркова» дало точніше розуміння того, як поводяться молекули води в пластичному льоду. Як показало моделювання, замість того, щоб вільно обертатися, молекули схильні обертатися за певною чотирикратною схемою.

Учені також досліджують перехід між звичайним льодом і пластичним льодом. Розуміння цього переходу може дати підказки про ще одну екзотичну фазу – суперіонну воду.

«Передбачаємо, що цей перехід буде або першого порядку, або безперервним, залежно від використовуваного методу моделювання», – пояснила Бове.

Ці екзотичні форми пластичного льоду та суперіонної води можуть бути ключовими для розуміння деяких крижаних світів у нашій Сонячній системі, таких як супутники (Ганімед і Каллісто) та планети (Уран і Нептун), вважають науковці.

Припускають, що ці екзотичні форми води можуть становити значні частини надр небесних світил.

---

Підписуйтесь на наш Telegram-канал, аби першими дізнаватись найактуальніші новини Волині, України та світу

---