Новый тип льда характеризуется особой структурой и плотностью. В отличие от привычного всем кристаллического льда, который обладает организованной структурой, молекулы этой диковинки отличаются хаотичностью. Подобное можно встретить у аморфных веществ, таких как смолы, парафин или клей, пишет Live Science.
Разные типы аморфного льда создавали и раньше, но все они были либо менее плотными, либо намного более плотными, чем жидкая вода. Новую версию аморфного льда можно расположить в этой импровизированной шкале прямо посередине. Его плотность почти такая же, как у жидкой воды.
Как создали новый лед
По словам старшего автора исследования Кристофа Зальцманна из Университетского колледжа Лондона, новый тип аморфного льда удалось создать случайно. Это была «безумная идея пятничного дня».
Команда ученых решила проверить, что будет, если аморфный лед средней плотности измельчить в шаровой мельнице. Это устройство похоже на очень продвинутый шейкер для коктейлей. Работает все так: материал помещается в камеру с шариками из нержавеющей стали и встряхивается или переворачивается до тех пор, пока не измельчится.
Шаровая мельница используется во многих отраслях промышленности, но особенно хорошо она подходит для создания аморфных материалов и измельчения мягких замороженных субстанций в порошки.
Характеристики нового льда
Компьютерное моделирование показывает, что лед изначально находится в хорошем кристаллическом состоянии, а его водородные связи образуют гексагональную решетку. Случайный сдвиг от шаровой мельницы рушит водородные связи, заставляя их переплетаться в хаотичном зигзаге.
Новый тип льда образуется при температуре -196 градусов по Цельсию. Помимо необычной плотности — 1,06 грамма на кубический сантиметр, — он обладает странным свойством.
«Если вы сожмете другие формы аморфного льда и ослабите давление, ничего не произойдет, — уточняет Зальцманн. — Но аморфный лед средней плотности каким-то образом обладает способностью накапливать механическую энергию и высвобождать ее при нагревании».
Созданный учеными лед может естественным образом образовываться на ледяных спутниках газовых гигантов, где гравитационные силы огромных миров сжимают и сдвигают лед спутников. Если это действительно так, то механическая энергия, хранящаяся во льдах, может влиять на тектонику лун. Как именно — это еще предстоит выяснить.