Американские физики из Чикагского университета неожиданно для себя сумели получить суперионный лед в условиях, далеких от расчетных. Но сомнений нет – это именно лед-18, одно из 19 известных состояний льда, новая форма материи, которая не может существовать на Земле вне лабораторных условий. А вот где-нибудь в центре ледяных гигантов, вроде планеты Нептун, она вполне может оказаться обыденностью.
Ключевой критерий перехода воды в суперионный лед – образование кристаллической решетки из атомов кислорода. Именно из-за строения решетки полученное вещество называется льдом, хотя по факту оно было разогрето до температуры в 6500 Кельвинов и находилось под давлением в 20 ГПа.
Ранее считалось, что для получения суперионного льда нужно стартовое давление не менее 50 ГПа, а лучше 100 ГПа, поэтому американские ученые и не ожидали от своего эксперимента слишком многого. Они хотели отработать методы измерений, потому что при таких величинах давления и температур погрешность нередко составляет сотни градусов. Мишень в виде капли воды поместили в алмазные тиски и начали нагревать мощным лазером, как вдруг неожиданно был зафиксирован фазовый переход вещества.
Наблюдения за суперионным льдом сразу принесли ряд сюрпризов. Например, как и описано в модели, атомы водорода хаотично мельтешили между отверстиями в кристаллической решетке. Однако их активность оказалась столь велика, что даже свет едва пробивался через эту преграду – вещество оказалось, фактически, непрозрачным. Другим открытием стало влияние этого движения атомов на электромагнитные поля, что позволяет говорить о суперионном льде как об очень активном веществе, которое может принимать участие в создании магнитосферы других планет. Ученые в восторге – новая форма материи сулит немало открытий.
