Když jsme děti, jednou z prvních věcí, které se ve škole učíme, jsou fyzikální stavy vody: pevná látka, kapalina a plyn. Ale navzdory tomu, jak to zní a v co celý život věříme, to nejsou jediné stavy. Vědci z Lawrence Livermore National Laboratory, která se nachází v Kalifornii, publikovali v časopise Nature studii, ve které podrobně popisují nedávný objev superiontová voda Teoretičtí fyzici ji předpověděli již před třiceti lety, ale teprve nyní byla skutečně pozorována.

Co je to superiontová voda?

Superiontová voda je další formou vody. Vzniká, když se kapalina setká s vysokou teplotou a tlakem. Za těchto podmínek se stává hustou a horkou, má strukturu a chování kovu.

Jak se voda stává pevnou a kapalnou zároveň?

Abychom pochopili, jak superiontový jev funguje, musíme začít od základů: voda se skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku - odtud známý vzorec H2O. Obvykle se seskupují do tvaru písmene "V", přičemž atom kyslíku spojuje dva atomy vodíku.

Ilustrace znázorňující tvorbu superiontových kostek ledu z tepla a tlaku generovaného laserem.

Běžný led, který známe a denně používáme, se nazývá 1H a molekuly H20 se v něm seskupují do šestiúhelníků. Existují však i jiné formy, které se strukturují různým způsobem v závislosti na teplotě a tlaku v okamžiku mrznutí. Věda jich zná nejméně dvanáct.

Vědci z Lawrence Livermore použili dva kusy diamantu ke stlačení určitého množství vody pod tlakem 25 000 kilogramů síly na centimetr čtvereční. Vznikl tak led VII, který je asi o 60 % hustší než běžná voda a při pokojové teplotě je pevný.

Poté pomocí laserového světla vyvolali v ledu rázové vlny, které zvýšily jeho teplotu o tisíce stupňů Celsia a vyvolaly tlak více než milionkrát vyšší než v zemské atmosféře. Superiontový led se při teplotě 4 700 stupňů Celsia změnil na kapalinu.

Kde je možné najít pevnou a kapalnou vodu zároveň?

Vědci se domnívají, že tato formace ledu se může vyskytovat na různých planetách Sluneční soustavy i mimo ni, včetně Neptunu a Uranu. Je možné, že tento objev pomůže vysvětlit i chování magnetického pole těchto planet, v jejichž atmosféře se neustále objevují spršky diamantů.