При температуре около 2357 °C вода сохранила упорядоченную структуру льда. Сделать это удалось давлением в 2,3 миллиона атмосфер — почти двумя третями давления в центре Земли.
Полученная форма не похожа на кубик из морозилки. Кислород образует неподвижную решётку, а ядра водорода свободно проходят сквозь неё, словно частицы жидкости.
Лёд между алмазами
Крошечный образец воды зажали между алмазными наконечниками и нагревали лазером. Структуру отслеживали узким рентгеновским пучком. При 155 гигапаскалях и 2000 кельвинах исследователи увидели смесь двух вариантов решётки. При 219 гигапаскалях и 2630 кельвинах новая структура уже преобладала.
Атомы кислорода выстроились в гексагональную плотноупакованную форму. Ранее расчёты допускали её существование, но экспериментально отличить её от уже известного суперионного льда не получалось. Пересмотр старых данных подсказал, что эту фазу могли получать и раньше, не распознав.
Зачем планетам такая экзотика
Учёные знают более двадцати фаз водяного льда. Некоторые возможны только при давлении и температуре, которых на поверхности Земли нет. Похожие условия, вероятно, существуют глубоко в Уране и Нептуне.
Если новая форма проводит электричество иначе, чем знакомая суперионная структура, модели внутреннего устройства двух планет придётся уточнить. Движение заряженных частиц связывают с их сложными и несимметричными магнитными полями.
Пока этот вывод остаётся предположением. Электропроводность, пластичность и точные границы устойчивости новой фазы ещё предстоит измерить. Эксперимент подтвердил саму структуру, но не превратил лабораторный образец в готовое объяснение планетарной загадки.
Читайте далее
В декрете предложили учиться за счёт работодателя: минимум 40 часов в год, но не завтра
Чай обжигает не только язык: очень горячие напитки втрое подняли риск рака
