Ученые лаборатории экстремальных условий университета Невады в Лас-Вегасе разработали новый метод измерения свойств воды под высоким давлением. Способ помог открыть неизвестную ранее переходную форму кристаллического льда, получившую название лед-VII. Исследования проводились в рамках изучения воды под высоким давлением, формы которой могут присутствовать на других планетах.
Лед, как и другие твердые вещества, в зависимости от температуры и давления, может менять форму. Например, углерод может существовать в виде алмаза или графита. А сам лед уникален тем, что может существовать в двадцати различных формах. Ученые обнаружили совершенно новую и описали ее в журнале Physical Review B.
В эксперименте образец воды зажали между кончиками алмазных ромбов и заморозили, получив кристаллы льда. Лед подвергли лазерному нагреву, который временно расплавил его, прежде чем он быстро превратился в порошкообразный набор крошечных кристаллов. Постепенно повышая давление и периодически обстреливая его лазерным лучом, команда наблюдала, как водяной лед совершает переход от известной кубической фазы, лед-VII, к неизвестной промежуточной фазе, прежде чем переходит в другую фазу, лед-X. Отмечено, что применение небольшого усилия к алмазам позволило исследователям воссоздать давление столь же высокое, как и в центре Земли.
Кроме того, переход в конечную фазу, когда вода агрессивно застывает, произошел при более низком давлении, чем считалось ранее - 300 тысяч атмосфер вместо миллиона.
Исследователи отметили, что на поверхности Земли, вероятно, этой фазы не существует. Но для мантии это, вероятно, обычный компонент. Также его наверняка можно встретить на богатых водой лунах и планетах за пределами Солнечной системы.