Новая форма льда

Исследователи выяснили, что самый обычный, привычный нам лед может иметь не менее 20 различных форм. Ученые из Университета Невады в Лас-Вегасе (UNLV) открыли новый тип льда, который можно найти глубоко в мантии Земли или на далеких водянистых планетах.

Лед, который мы кладем в напиток, официально известен как лед I. Но сегодняизвестно до 20 разных форм.  Они проявляются в виде разных кристаллических структур и появляются, когда лед или вода подвергаются различным сочетаниям температур и давлений.

В новом исследовании команда UNLV разработала новый метод измерения свойств воды под высоким давлением. Во-первых, вода помещается в ячейку с алмазной наковальней, где образец сжимается между двумя алмазными пластинами, заставляя атомы кислорода и водорода располагаться по-разному. Затем образовавшийся лед обрабатывают лазером, чтобы ненадолго растопить его, прежде чем он снова замерзнет в другую форму, напоминающую порошок из крошечных кристаллов.

Экспериментируя с разным давлением, исследователи обнаружили совершенно новый тип льда, как переходную стадию между двумя известными формами. При давлении около 5,1 гигапаскаля кубическая структура, известная как лед VII , превратилась в невиданную ранее фазу, состоящую из симметричных тетрагональных кристаллов. Эта новая фаза получила название лед VIIt. После этого он перешел в другую известную фазу, называемую льдом X.

Команда говорит, что, учитывая сильное давление, необходимое для его производства, лед VIIt может быть обычным явлением в мантии Земли, а также в мантии других планет. Он может даже оказаться ближе к поверхности на богатых водой экзопланетах.

Новый лед был не единственным открытием, сделанным командой в ходе этих экспериментов. Ранее считалось, что лед X формируется при давлении около 1 миллиона атмосфер, но в новом исследовании было замечено, что он появляется при давлении всего 300 000 атмосфер. Это резко меняет понимание того, где он может появиться в природе.

Исследование было опубликовано в журнале Physical Review B.