Калі мы дзеці, адна з першых рэчаў, якія мы вывучаем у школе, - гэта фізічны стан вады: цвёрды, вадкі і газападобны. Але, насуперак таму, што здаецца і ў што мы верым, яны не адзіныя. Навукоўцы з Лівермарскай нацыянальнай лабараторыі Лоўрэнса, размешчанай у Каліфорніі, апублікавалі даследаванне ў Nature, у якім падрабязна апісваюць нядаўняе адкрыццё суперионнай вады , формы вады, якая адначасова з'яўляецца цвёрдай і вадкай. Прадказана фізікамі-тэарэтыкамі трыццаць гадоў таму, толькі цяпер гэта было рэальна назірана.

Што такое суперионная вада?

Суперионная вада гэта яшчэ адна форма вады. Гэта адбываецца, калі вадкасць сутыкаецца з высокім узроўнем тэмпературы і ціску. У гэтых умовах яна становіцца шчыльнай і гарачай, з тэкстурай і паводзінамі металу.

Як вада становіцца цвёрдай і вадкай адначасова?

Каб зразумець, як працуе суперіённы феномен, неабходна пачаць з асноў: вада ўтворана двума атамамі вадароду і адным атамам кіслароду – адсюль і вядомая формула H2O. Звычайна яны групуюцца ў форме V, пры гэтым атам кіслароду злучаецца з двума атамамі вадароду.

Ілюстрацыя, якая паказвае ўтварэнне суперіённых кубікаў лёду з-за цяпла і ціску, якія ствараюцца лазерамі.

Звычайны лёд, які мы ведаем і выкарыстоўваем у паўсядзённым жыцці, называецца 1H, а малекулы H20 -згрупаваныя разам, утвараючы своеасаблівыя шасцікутнікі. Але ёсць і іншыя формы, якія структураваны па-рознаму, у залежнасці ад тэмпературы і ціску ў момант замярзання. Навуцы вядома як мінімум дванаццаць з іх.

Навукоўцы Лоўрэнса Лівермора выкарысталі два кавалкі алмаза, каб сціснуць пэўную колькасць вады пад ціскам 25 000 кілаграмаў на квадратны сантыметр. Такім чынам быў створаны лёд VII, прыкладна на 60% шчыльнейшы за звычайную ваду і цвёрды пры пакаёвай тэмпературы.

Пасля гэтага яны выкарысталі лазернае святло, каб выклікаць ударныя хвалі ў лёдзе, павышаючы яго тэмпературу на тысячы градусаў Цэльсія і аказваючы ціск больш чым у мільён разоў перавышае зямную атмасферу. Суперионный лёд стаў вадкім пры тэмпературы 4700 градусаў Цэльсія.

Дзе можна знайсці цвёрдую і вадкую ваду адначасова?

Навукоўцы мяркуюць, што гэта ўтварэнне лёду можа прысутнічаць на розных планетах Сонечнай сістэмы і за яе межамі, у тым ліку на Нептуне і Уране. Магчыма, што адкрыццё нават дапамагае растлумачыць паводзіны магнітнага поля гэтых планет, чые атмасферы пастаянна засыпаны алмазамі.