В зависимости от условий, в которых образуется вещество, оно может иметь несколько форм. Например, углерод может существовать в виде алмаза и графита, которые совершенно различны по своим физическим свойствам. Точно так же и вода может существовать в нескольких формах, например, в настоящее время известно не менее 20 твердых форм льда.
Исследователи из Лаборатории экстремальных условий Университета Невады в Лас-Вегасе (UNLV) обнаружили новую форму льда, которая по-новому определяет свойства воды при высоком давлении. Ученые разработали новый метод измерения свойств воды под высоким давлением.
Сначала воду сжимали между кончиками двух ромбов, где она застывала в несколько беспорядочных кристаллов льда. Затем на лёд воздействовали лазером, который растапливал его, после чего он превращался в порошкообразный набор крошечных кристаллов.
Постепенно повышая давление и периодически обстреливая его лазером, ученые наблюдали, как лед переходит из известной кубической фазы Ice-VII в недавно открытую промежуточную и тетрагональную фазу Ice-VIIt, а затем в другую известную фазу Ice-X.
Ученые говорят, что мы вряд ли найдем такую фазу льда на поверхности Земли. Возможно, это обычный компонент мантии Земли, а также крупных лун и богатых водой планет за пределами Солнечной системы.
В другом эксперименте образец воды был помещен между двумя алмазами круглой огранки, а затем ученые приложили давление, аналогичное давлению в центре Земли, и получили расположение атомов водорода и кислорода в воде, как в недавно обнаруженном Ice-VIIt. Новый метод помог ученым получить Ice-X при давлении в три раза меньше, чем считалось ранее – 300 тысяч атмосфер, а не 1 миллион.
“Работа Зака Гранде продемонстрировала, что этот переход в ионное состояние происходит при гораздо более низком давлении, чем считалось ранее”, — сказал физик из UNLV Ашкан Саламат.
