Вода обладает гораздо большим количеством невероятных форм, чем многие из нас могут представить. Так в ходе очередного эксперимента ученым удалось получить довольно причудливую форму – горячий черный лед (или по-другому суперионный лед), который предположительно может существовать в недрах таких планет, как Уран и Нептун.
Очередной эксперимент над водой и его результаты
Над водой решили провести эксперимент инженеры из Аргоннской национальной лаборатории. Ученые решили получить фазу воды известную под названием суперионный лед, который формируется при экстремально высоких температурах и давлении.
В результате такого перехода молекулы воды разделяются на ионы водорода и кислорода. Затем ионы кислорода образуют решетку, напоминающую куб, вокруг оной ионы водорода практически беспрепятственно перемещаются.
Все это дает сформированному льду довольно высокую проводимость, низкую плотность и темный цвет.
Теория существования данного льда прорабатывалась несколько десятилетий, а первые реальные эксперименты начали проводиться в лабораториях только в 1990-х годах. Первый же успех пришел в 2019 году, когда удалось получить суперионный лед в лаборатории, правда, всего на несколько долей секунды.
В очередном опыте ученым все-таки удалось получить горячий черный лед. Для этого ученые изначально приложили высокое давление, выжимая образец воды в так называемой алмазной наковальне. Далее воду разогрели за счет использования лазеров и уже потом, используя высокоэнергетический источник рентгеновского света под названием Advanced Photon Source (APS), ученые изучили получившуюся конструкцию.
Так вот опыты показали, что ученым действительно удалось получить суперионный лед, причем он начал формироваться еще при температуре от 627 до 1627 градусов по Цельсию и при давлении в 20 гигапаскалей.
Что любопытно, теория предсказывала, что формирование горячего черного льда возможно только при существенно большем давлении. Это было сюрпризом для ученых.
Кроме этого, инженеры также довольно точно установили свойства горячего черного льда, который по своей сути представляет новую форму материи.
Получение суперионного льда в лабораторных условиях позволит ученым лучше понять, как формируются планеты и даже более точно понять, где следует искать внеземную жизнь.
Еще считается, что подобный лед довольно распространен на таких планетах, как Уран и Нептун и, вполне вероятно, именно скопления такого льда может генерировать магнитные поля этих планет.
Ученым предстоит выполнить еще огромное количество экспериментов, чтобы понять, как себя ведет горячий черный лед в различных условиях. Ну а результатами уже проделанной работы ученые поделились на страницах журнала Nature Physics.
Понравился материал? Тогда оцените его и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за ваше внимание!
