Тип воден лед, по-горещ от повърхността на Слънцето, представлява нова фаза на материята
Когато чуете ниски температури, най-вероятно си представяте лед. Да, в основата си ледът е нещо студено. При извънредно рисково налягане обаче – като това в ядрото на огромни планети – може да се случи нещо необичайно. Ледът резервира твърдата си форма, само че температурата му се повишава до стойности, по-високи от тези на повърхността на Слънцето.
Този вид воден лед се назовава „ свръхйонен “ и е част от листата с почти 20 етапи, които водата би могла да образува, в това число лед, течност и изпарение. Сега откриватели откриват и разказват в детайли две свръхйонни ледени етапи. На процедура те откриват метод да пресъздадат надеждно и устойчиво този вид лед за по-дълго след като и да било.
Едната свръхйонна фаза е с налягане сред 200 000 и 600 000 пъти по-голямо от атмосферното на морското ниво. Температурата ѝ от няколкостотин до 1000 градуса по Целзий. Другата фаза е към половината от налягането в центъра на Земята, а температурата ѝ – няколко хиляди градуса.
„ Беше изненадващо – всички си мислеха, че тази фаза няма да се появи, до момента в който налягането не се усили доста повече от това, в което я открихме за първи път – написа проф. Витали Пракапенка от Чикагския университет, един от съавторите на изследването. – Благодарение на няколко мощни инструмента обаче ние успяхме сполучливо да опишем свойствата на този нов лед, който съставлява нова фаза на материята.
При високи температури и необикновено мощно налягане ледът остава в твърда форма, само че атомната му конструкция се трансформира трагично. Веднъж щом температурата и налягането бъдат отстранени, ледът се връща в общоприетата си форма.
„ Представете си куб – мрежа от кислородни атоми, свързани в ъглите с водород – споделя Пракапенка. – Когато се трансформира в тази нова свръхйонна фаза, мрежата се уголемява и разрешава на водородните атоми да се разместят, до момента в който кислородните остават неподвижни. Горе-долу все едно една твърда кислородна мрежа да се намира в океан от плуващи водородни атоми. “
Свръхйонният лед е с по-ниска компактност от общоприетия, за който към този момент знаем, че е по-малко компактен от течната вода. Освен това трансформира цвета си. Ако водният лед може да бъде транспарантен или облачно бял (в взаимозависимост от метода, по който е замръзнал), то свръхйонният е по-тъмен, защото си взаимодейства със светлината по по-различен метод.
„ Това е ново положение на материята. Затова на процедура се държи като нов материал. Вероятно е по-различен от това, в сравнение с предполагахме “, споделя Пракапенка.
Планетарните учени считат, че сходни рискови условия на налягане и температури евентуално съществуват в Нептун и Уран, както и в други ледени великански планети оттатък Слънчевата система. Ако разберем по-добре свойствата на свръхйонния лед, ще научим повече и за свойствата на тези планети.
Изследването е оповестено в Nature Physics.
Източник: IFLScience
