Главное в материале
- При давлении свыше ~222 гигапаскалей лед X теряет кубическую симметрию решетки — впервые получены экспериментальные свидетельства этого перехода
- Исследовали команды Университета Невады в Лас-Вегасе, Калифорнийского университета в Беркли и Аргоннской национальной лаборатории; работа опубликована в Communications Chemistry
- Данные допускают два варианта симметрии новой структуры; окончательный выбор требует дополнительных исследований
Эксперимент с алмазными наковальнями
Ученые из Университета Невады в Лас-Вегасе, Калифорнийского университета в Беркли и Аргоннской национальной лаборатории изучали лед X — форму воды, существующую при очень высоком давлении. Образец сжимали между алмазными наконечниками: достигнутое давление примерно в 2,2 млн раз превышало атмосферное. Расположение атомов отслеживали по рассеянию синхротронного рентгеновского излучения. Работа опубликована в журнале Communications Chemistry, о ней сообщает Газета.Ru.
Что обнаружили
При сжатии свыше примерно 222 гигапаскалей кубическая решетка льда X искажалась: вместо простой высокосимметричной структуры возникала более сложная. Подобную перестройку ранее предсказывали расчеты, но теперь ее признаки впервые зафиксированы в эксперименте. Данные допускают два варианта симметрии новой структуры — квантово-механические расчеты сильнее поддерживают один из них, однако для окончательного уточнения устройства этой формы воды нужны дополнительные исследования.
Зачем это нужно
Результат важен для моделей внутренних областей ледяных гигантов — Урана и Нептуна: структура воды при экстремальном давлении влияет на свойства вещества и интерпретацию планетных наблюдений. При этом, как отмечают авторы сообщения, эксперимент воспроизводил прежде всего высокое давление, а температурные условия внутри планет отличаются. Работа уточняет верхнюю границу устойчивости льда и показывает, что дальнейшее сжатие способно усложнять структуру воды, а не сохранять ее симметрию.
