Oamenii de știință creează o nouă formă de gheață la peste 2.000 °C

Cercetătorii au produs și au identificat fără echivoc o nouă structură cristalină a gheții superionice, o stare exotică a apei despre care se presupune că există în adâncul planetelor gigantice de gheață. Probele microscopice au fost supuse unor presiuni de până la 230 de gigapascali, de aproximativ 2,3 milioane de ori mai mari decât presiunea atmosferică la nivelul mării, și unor temperaturi de până la 2.630 de kelvini, adică aproximativ 2.357 °C.

Gheața superionică diferă radical de apa înghețată obișnuită. Atomii săi de oxigen formează o rețea cristalină rigidă, în timp ce nucleele de hidrogen se deplasează liber prin această structură, asemenea particulelor dintr-un lichid. Această combinație îi conferă materialului atât proprietăți de solid, cât și proprietăți asemănătoare celor ale unui lichid.

Echipa a comprimat apa între vârfuri de diamant, a încălzit-o cu lasere și i-a examinat aranjamentul atomic folosind un fascicul îngust de raze X generate de un sincrotron. La presiuni de peste aproximativ 200 de gigapascali, atomii de oxigen au adoptat o structură hexagonală compactă, care a devenit dominantă în raport cu forma cubică cu fețe centrate observată anterior. Experimentele au arătat, de asemenea, că cele două structuri se pot transforma una în cealaltă pe măsură ce condițiile se schimbă.

Se consideră că apa superionică ocupă regiuni întinse în interiorul planetelor Uranus și Neptun. Deoarece structurile cristaline diferite pot avea proprietăți electrice și mecanice diferite, descoperirea ar putea rafina modelele care descriu deplasarea materiei și a sarcinii electrice în interiorul acestor planete. Sunt încă necesare calcule suplimentare pentru a stabili cum ar putea contribui faza nou confirmată la configurația neobișnuită a câmpurilor lor magnetice.