Науковці розробили новий тип льоду при температурі 2000 градусів.

Він існує за умов колосального тиску.

Дослідники розробили одну з найбільш незвичайних форм льоду. Вона виникає під надзвичайно високим тиском, що досягає 2,3 мільйона атмосфер, а також при екстремальних температурах до 2630 кельвінів (2357 градусів Цельсія), згідно з інформацією, наданою Science Alert.

За таких температур вода, здавалося б, мала б неминуче переходити в газоподібний стан -- і навіть частково розпадатися на атоми кисню та водню, з яких вона складається. Але за колосального тиску, який може існувати всередині планет, відбуваються дивовижні речі.

В процесі переходу води з рідкого стану в газоподібний (пара) зазвичай спостерігається розширення. Проте, при впливі надзвичайно високого тиску це розширення пригнічується. Як результат, вода зберігає свою надзвичайну щільність і набуває екзотичних форм, які кардинально відрізняються від звичайного льоду, знайденого на поверхні нашої планети.

Однією з цікавих форм є суперіонний лід — унікальний стан матерії, який не підпадає під визначення ні твердого, ні рідкого. В цьому стані атоми кисню залишаються статичними, формуючи міцну кристалічну решітку, подібно до звичайних твердих тіл. Водночас, ядра водню зберігають свою рухливість і можуть вільно переміщатися через цю решітку, нагадуючи поведінку частинок у рідині.

При зміні зовнішніх умов атоми кисню змінюють своє розташування, що призводить до утворення різних конфігурацій, які називають фазами. На сьогоднішній день відомо приблизно 20 різних фаз водяного льоду, деякі з яких можуть переходити в суперионний стан за екстремальних умов. Дослідники продовжують шукати нові фази. Вважається, що суперіонний лід може існувати в глибинах Урана та Нептуна, а його унікальні властивості можуть впливати на формування незвичайних магнітних полів цих планет.

Під час нових досліджень команда науковців на чолі з фізиком Алексісом Форестьє з Комісаріату з атомної та альтернативних джерел енергії Франції піддала мікроскопічні зразки води екстремальним умовам, які притаманні глибинам крижаних гігантів.

Науковці застосовували алмазні ковадли для стиснення зразків, створюючи тиск до 230 гігапаскалів, одночасно підвищуючи температуру за допомогою лазера до тисячі градусів. Цей рівень тиску є у 2,3 мільйона разів більшим за атмосферний тиск на рівні моря (для порівняння: тиск у центрі Землі досягає приблизно 360 гігапаскалів).

Згодом вчені використали надзвичайно тонкий пучок синхротронного рентгенівського випромінювання для спостереження за трансформаціями в кристалічній структурі льоду.

В результаті досліджень науковці отримали фазу, яка була теоретично передбачена, але ніколи раніше не спостерігалась: лід з гексагональною щільноупакованою (ГЩУ) структурою. При нагріванні цього кристала спостерігалися характерні ознаки розширення, які вказували на суперіонну поведінку, що свідчить про перехід матеріалу в суперіонний стан при температурі приблизно 1700 кельвінів.

Нагадаємо, що телескоп "Джеймс Вебб" виявив, що на Плутоні та супутнику Сатурна Титані немає певної загадкової довжини хвилі світла. Це відкриття вказує на можливу наявність невідомої молекули, яка поки що не була виявлена на жодному іншому об'єкті Сонячної системи або екзопланеті.