Сегодня 18 августа 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные впервые создали «пластичный» инопланетный лёд — одновременно твёрдый и жидкий

Кому-то это покажется странным, но в природе подтверждено существование 22 форм или фаз льда, две из которых аморфные, а остальные кристаллические. Повсеместно на Земле и в жизни человека встречается кристаллический лёд формы Ih, реже — две другие формы кристаллического льда: Ic, встречающийся только в верхних слоях атмосферы, и XI, обнаруженный в Антарктиде. Недавно учёные создали ещё одну форму — «пластичный» лёд, ранее известный только в теории.

 Источник изображения: Institut Laue-Langevin

Источник изображения: Institut Laue-Langevin

Важно отметить, что открытие не было сделано из чистого любопытства. Подобный лёд мог образовываться в недрах таких планет, как Нептун, а также в подлёдных глубинах глобального океана Европы и других спутников Сатурна и Юпитера. Синтез образцов такого льда позволил бы изучить его свойства и сопоставить с теоретическими данными, помогая нам лучше понимать иные миры, столь отличные от Земли.

При давлении выше 20 000 бар (20 000 кг/см²) ледяные кристаллы сжимаются и превращаются в лёд VII с плотной кубической структурой, в которой молекулы расположены подобно кубикам в кубике Рубика. Лёд VII был обнаружен в алмазах, образовавшихся в мантии Земли, и считается, что он может встречаться внутри других планет.

Более 15 лет назад компьютерное моделирование показало, что при нагревании и воздействии экстремального давления на лёд VII отдельные молекулы воды должны расположиться по вершинам кристаллической решётки (как в случае обычного льда), но при этом начать свободно вращаться, как в жидкости. Поскольку гипотетическая фаза имела ту же кубическую кристаллическую структуру, что и лёд VII, её назвали пластичным льдом VII. Однако в то время проведение экспериментов при таком высоком давлении было технически невозможно, и убедительных доказательств существования пластичного льда не было.

Исследователи из Института Лауэ-Ланжевена (ILL) во Франции разработали оборудование, способное обеспечивать одновременно необходимое давление и температуру. Воду нагрели до 326 °C и создали давление до 60 000 бар. С помощью квазиупругого рассеяния нейтронов (QENS) образец подвергли облучению и зафиксировали результаты с детекторов. Оказалось, что молекулы воды в вершинах гексагональной кристаллической решётки вращались, как в жидкой воде, но при этом «сохраняли строй» в решётке, оставаясь в твёрдом состоянии.

Тип вращения — прерывистый, с переключением атомарных связей — стал неожиданностью для учёных, поскольку теория такого поведения не предсказывала. В этом и ценность эксперимента: он позволяет обнаружить нечто новое, что теория не смогла предсказать.

При температуре выше 177 °C и давлении около 30 000 бар (примерно в 28 раз выше давления в самой глубокой точке Мирового океана) команда учёных наблюдала фазу льда с кубической кристаллической решёткой, в которой молекулы воды вращались примерно с той же скоростью, что и в жидкой воде. Они определили эту фазу как пластичный лёд VII, окончательно подтвердив его существование.

В Солнечной системе, вероятно, не существует условий для естественного возникновения пластичного льда. Однако уже есть предположения о существовании огромных экзопланет с глобальным океаном, где глубоко под водой могут формироваться условия для появления такой фазы льда на дне. И тогда встаёт вопрос: будет ли осуществляться обмен солями между дном и водой, что могло бы способствовать зарождению жизни? Таких вопросов много, и учёные сделали первый шаг к их изучению, создав искусственный пластичный лёд в лаборатории.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Дракона не остановить: Team Spirit стала чемпионом BLAST Bounty Season 2, разгромив The MongolZ 9 ч.
Новая статья: Mafia: The Old Country — возвращение привычной «Мафии». Рецензия 17-08 00:09
Сэм Альтман рассказал о перспективах OpenAI, ИИ и других технологий 16-08 17:14
Meta проведёт масштабные изменения в структуре ИИ-подразделений — в четвёртый раз за полгода 16-08 15:23
Google Gemini был доступен для россиян всего несколько часов 16-08 15:03
GPT-5 пока не смогла порадовать потребителей, зато корпоративные клиенты пришли в восторг 16-08 13:11
В рамках вторичного размещения персонал OpenAI продаст акций на сумму $6 млрд 16-08 07:17
Волна интереса к ИИ порождает новых миллиардеров с рекордной скоростью 16-08 04:34
Почти 30 тыс. серверов Microsoft Exchange Server оказались уязвимыми из-за нерасторопности администраторов 16-08 01:23
OpenAI заработала $2 млрд на мобильном приложении ChatGPT — в 30 раз больше всех конкурентом вместе 16-08 01:05
Новая статья: Зачем AMD рекомендует DDR5-8000 для Ryzen 7 9800X3D? Разбираемся с помощью модулей KingBank 7 ч.
США и Китай поменялись ролями: выбросы CO₂ в Поднебесной снизились, а в Америке выросли 12 ч.
Google потратит $9 млрд на развитие облачной и ИИ-инфраструктуры в Оклахоме — часть пойдёт на обучение электриков 13 ч.
В России наметили запуск межпланетной станции к Венере 16 ч.
Inspur разработала СЖО для мегаваттных стоек с 3-кВт ИИ-ускорителями 17 ч.
На пути к $10 млрд/год: Arista наращивает выручку и чистую прибыль на фоне бума ИИ 17 ч.
В Пекине стартовали первые в мире Всемирные игры человекоподобных роботов 16-08 17:00
Автономность планшетов Surface Pro 11 снизилась вдвое — Microsoft изучает проблему 16-08 16:27
Asus выпустила белые версии GeForce RTX 5060 и Radeon RX 9060 XT в исполнении Dual 16-08 16:23
В преддверии десятого испытательного полёта Starship компания SpaceX раскрыла причины двух прошлых неудач 16-08 15:28