Вчені відкрили нову форму льоду, яка існує за температури понад 2000°C

Міжнародна команда вчених виявила нову форму льоду, яка може існувати за умов, абсолютно непритаманних воді на поверхні Землі.

Про це повідомляє Science Alert.

Дослідники спостерігали її за тиску до 230 гігапаскалів, що приблизно у 2,3 мільйона разів перевищує атмосферний тиск на рівні моря, та температури до 2357 °C.

Йдеться про суперйонний лід - незвичайний стан речовини, в якому вода одночасно демонструє властивості твердого тіла та рідини. Атоми кисню залишаються зафіксованими у жорсткій кристалічній ґратці, тоді як ядра атомів водню можуть вільно переміщуватися крізь неї, подібно до частинок у рідині.

За звичайних умов підвищення температури змушує воду переходити в газоподібний стан. Однак за тиску в мільйони атмосфер її розширення стає практично неможливим. Вода зберігає надзвичайно високу щільність і може переходити в екзотичні форми, які не зустрічаються на поверхні Землі.

Читати ще: Під льодом Антарктиди знайшли десятки тисяч невідомих структур: що показала нова карта

Дослідження провела команда фізиків під керівництвом Алексіса Форестьє з Французької комісії з альтернативних джерел енергії та атомної енергії. Вчені помістили крихітні зразки води між кінчиками алмазів, створивши тиск до 230 ГПа, а потім за допомогою лазерів нагрівали їх до кількох тисяч градусів.

Щоб визначити, як змінюється структура льоду, дослідники використали надзвичайно вузький пучок синхротронного рентгенівського випромінювання. Аналіз показав конфігурацію атомів, яку раніше передбачали теоретично, але яку досі не вдавалося однозначно підтвердити експериментально.

Вона отримала назву гексагональна щільноупакована структура (hcp). Назва описує спосіб розташування атомів кисню у кристалічній ґратці. Раніше вчені вже знали про іншу форму суперйонного льоду з гранецентрованою кубічною структурою (fcc). Відмінність між ними полягає у послідовності укладання шарів атомів.

Експерименти показали, що ці дві структури можуть переходити одна в одну зі зміною екстремальних умов.

Вважається, що суперйонний лід може існувати глибоко всередині Урана та Нептуна. Незвичайні властивості цієї речовини можуть впливати на переміщення електричного заряду та матеріалу в надрах планет, а отже - бути пов'язаними з формуванням їхніх незвичайних магнітних полів.

---

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

---