Според учените, свръхвисовият лед може да се съдържа в недрата на Уран и Нептун.
Американските физици от Националната лаборатория на Ливърмор са получили нова форма на веществото, наречена супероничен лед. Може да се намери на ледени гигантски планети като Уран или Нептун. Това се съобщава в статия, публикувана в списанието Nature Physics.
Както знаете, водата е проста молекула, състояща се от само три атома: два водородни атома и кислороден атом, свързани заедно във V-образна форма. Когато няколко молекули вода се съберат, тяхната колективна структура може да се промени в зависимост от това в какво състояние са. Например, по време на замръзване те се комбинират в твърда кристална решетка, която е по-просторна и водородните йони се движат свободно по нея.
Така нареченият суперионен лед за първи път е предсказан преди 30 години и се смята, че съществува на покритите с лед планети. Изследователи, изучаващи структурните свойства на водата, са открили близо 20 различни форми на ледени кристални решетки, с водни молекули в конфигурации, вариращи от неуредици до шестоъгълни и кубични.
Суперионните ледени молекули са толкова плътно подредени, че техните кислородни атоми образуват твърда решетка. След това водородните атоми, носещи положителен заряд, свободно преминават през него като течност. А низходящите водородни йони също могат да носят електрически ток.
За да създадат суперионен лед, изследователите сандвичали кубична модификация, наречена лед VII между две диамантени наковални при 2,5 гигапаскали и стайна температура, се съобщава в прессъобщение на лабораторията. След това ледът под налягане извърши пътуване в чужбина в багажа, за да стигне до лабораторията за лазерна енергия на университета в Рочестър в Ню Йорк. Там пробата бе изложена за кратко на шест ултравиолетови лъчи, за да създаде ударна вълна. Когато вълновият фронт се разпространи в малка площ от лед, възникнаха екстремни физически условия, които бяха подходящи за фазов преход към свръхонично състояние. Налягането в тях достигна 100-300 гигапаскала. Експериментът в крайна сметка беше признат за успешен.
Свойствата на откритата форма на лед обясняват някои от явленията на някои планети в Слънчевата система, като Уран и Нептун. Като ледени гиганти се смята, че тези две планети носят в мантиите си голямо количество суперионни ледове. В бъдеще това вероятно ще помогне да се обясни защо имат такива необичайни магнитни полета.
„Когато някой започне да тества подобни прогнози, това дава надежда, че резултатите от изследването ще накарат учените да мислят за разработването на нови материали“, заключават изследователите.
Промоционално видео:
ГРИГОРИ ПУШКАРЕВ