Учёные впервые зафиксировали новую форму льда, которая существует при температуре 2630 К и давлениях до 2,3 млн атмосфер. Это открытие может изменить представления о том, как вещества ведут себя в экстренных условиях, что имеет значение не только для науки, но и для глубококосмических исследований.
Контекст исследования
Исследование проводилось группой физиков под руководством Алексиса Форестье из французского Комиссариата по атомной и альтернативным видам энергии. Учёные использовали специальные алмазные наковальни для создания условий, характерных для недр гигантских планет, таких как Уран и Нептун. Ранее многие учёные теоретически предсказывали существование подобных форм льда, но экспериментально доказать это не удавалось.
Детали открытого льда
Полученная форма льда обладает гексагональной кристаллической решёткой и демонстрирует так называемое суперионное поведение, при котором атомы кислорода фиксированы в структуре, а водород может свободно перемещаться в ней. Это указывает на возможное существование нового состояния материи, аналогичного тому, что теоретически может быть найдено в недрах ледяных гигантов.
В условиях, приближающихся к максимальным (219 гигапаскалей и 2630 кельвинов), структура hcp становится доминирующей, что означает стабильность на этих уровнях давления.
Практическое значение для науки
Открытие нового формата льда может иметь значительные последствия для понимания геофизических процессов в недрах планет типа Уран и Нептун. За счёт уникальных свойств hcp-льда можно лучше объяснить ориентирование магнитных полей этих планет. Учёные планируют дальнейшее изучение механической пластичности и электрической проводимости этого нового льда, чтобы выяснить, как он взаимодействует с магнитными полями в пространстве.
Следующий шаг в исследованиях — проведение дополнительных экспериментов для определения диапазонов давления и температуры, при которых hcp-страта является устойчивой структурой. Каждое новое открытие в этом направлении приближает нас к пониманию не только земных процессов, но и космических явлений.