Речь идет о суперионном льде. Он образуется при чрезвычайно высоких температурах и давлениях, в результате чего молекулы воды разделяются на составляющие их ионы водорода и кислорода. Затем ионы кислорода образуют решетку кубической формы, вокруг которой ионы водорода свободно перемещаются. В целом это придает суперионному льду относительно высокую проводимость, низкую плотность и более темный цвет, пишет New Atlas.
Существование так называемого «горячего черного льда» на протяжении десятилетий было лишь теорией, и экспериментальные доказательства начали появляться в 1990-х годах. Только в 2019 году ученым удалось создать суперионный лед в лаборатории впервые. Но в том эксперименте это длилось всего доли секунды.
Теперь ученым из Аргоннской национальной лаборатории удалось создать стабильный суперионный лед, который держится достаточно долго, чтобы изучить его более подробно. Чтобы он возник, пришлось применить давление, выжимая образец воды в ячейке с алмазной наковальней, а затем нагреть воду с помощью лазеров. Во время изучения льда использовали мощный рентгеновский лазер, известный как Advanced Photon Source (APS), с его помощью определяли расположение атомов в образце, чтобы выяснить, в какой фазе находится вода.
Суперионный лед начал появляться при температурах от 627 °C до 1627 °C и при давлении 20 гигапаскалей. Интересно, что это гораздо более низкое давление, чем предсказывали модели для формирования этой фазы воды.
Производство суперионного льда в лаборатории — это больше, чем просто любопытство ученых. Его изучение поможет человечеству понять, как формируются планеты, и даже сообщить, где искать следы инопланетной жизни. Считается, что такой лед есть на планетах-гигантах, таких как Уран и Нептун, и он связан с их магнитными полями. Но пока это лишь предположения. Проводимость, вязкость, условия стабильности и другие свойства необычного льда, остаются неясными. Возможно, ученые откроют больше интересных фактов, смешав лед с солями или другими минералами.
На Земле лед тоже может выглядеть необычно. Посмотрите на чудо природы — это «ледяные медузы» в канадском озере:
Это тоже интересно: