Ученые разработали необычную форму льда, которая сохраняет твердое состояние, несмотря на температуру, превышающую температуру лавы. Этот материал потенциально может помочь объяснить странные магнитные поля планет Уран и Нептун.
Этот вещество получило название сверхионный лед. Он кардинально отличается от обычного льда, который хранится в морозильной камере. При воздействии экстремального давления и высокой температуры вода может перейти в своеобразное состояние, где атомы кислорода образуют твердый каркас, а ядра водорода перемещаются сквозь него подобно жидкости. Такая структура придает льду электрическую проводимость.
Исследователи из Франции представили новую деталь о расположении атомов этого материала согласно недавнему отчету, опубликованному изданием Science and Technology Daily. Для изучения образца команда сжала крошечный образец воды более чем в два миллиона раз от атмосферного давления Земли и нагрела его до температуры свыше 1500 градусов Цельсия. В обычных условиях при таких параметрах вода должна была бы превратиться в перегретый газ, однако огромное давление удерживает ее в твердом состоянии.
Ученые обнаружили, что атомы кислорода сформировали ранее неизвестную кристаллическую структуру, что является открытием, способствующим пониманию поведения этого экзотического льда. Это имеет большое значение, поскольку Уран и Нептун известны своими аномальными магнитными полями. В отличие от Земли, чье магнитное поле примерно центрировано и совпадает с осью вращения, магнитные поля этих газовых гигантов сильно наклонены и смещены.
Долгое время ученые предполагали, что слой электропроводящего сверхионного льда внутри этих планет может быть причиной наблюдаемых явлений. Если это предположение верно, то странные магнитные поля, зафиксированные в 1980-х годах космическим аппаратом Voyager 2, управляемым Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), обретут гораздо больше смысла. Хотя сверхионный лед был предсказан десятилетия назад, его экспериментальное подтверждение состоялось лишь в 2018 году. Новая работа добавляет еще один элемент в эту загадку, демонстрируя, что вода, такая обыденная на Земле, при определенных условиях может приобретать почти инопланетные свойства. Это также может помочь науке лучше понять внутреннюю структуру некоторых самых таинственных миров Солнечной системы.