Сегодня 20 октября 2026
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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Лавкрафтианский хоррор Stygian: Outer Gods готов вырваться из пучины раннего доступа Steam — дата выхода и детали версии 1.0 14 мин.
Календарь релизов 19–25 октября: CoD: MW4, Stupid Never Dies и We Were Here Tomorrow 10 ч.
Samson: A Tyndalston Story станет последней игрой Liquid Swords — студия создателя Just Cause закрывается, но он уже готовит новую 13 ч.
Хакерам грозит безработица: ИИ-агенты освоили сложные кибервторжения без участия человека 14 ч.
И кофе сварить, и демонов пострелять: энтузиаст запустил классическую Doom на эспрессо-машине 15 ч.
Google решила, что читать инструкции больше не нужно: справку заменили ИИ-сводкой 15 ч.
Глава Konami считает разработчиков игр важнее ИИ — человеческий фактор остаётся ключевым для индустрии 18 ч.
«РТК-ЦОД» подтвердил готовность «Облака КИИ» к размещению информационных систем 1 класса защищённости 18 ч.
Звезда Cyberpunk 2077 Хидео Кодзима вернётся в Найт-Сити ради Cyberpunk: Edgerunners 2 20 ч.
Rockstar не забыла: новый трейлер GTA VI удивил фанатов отсылкой к самой первой GTA 21 ч.
OpenAI надеется привлечь дополнительный капитал до IPO конкурирующей Anthropic, оценив свою капитализацию минимум в $1,4 трлн 51 мин.
Новая статья: Кризис доверия к ИИ: материальные основания 9 ч.
12 мини-реакторов для ИИ: Amazon профинансирует строительство почти гигаваттной АЭС в США 11 ч.
Asus выпустила геймерский Ethernet-кабель за $41 — ROG Zoom пропускает до 40 Гбит/с 12 ч.
Видеокарты GeForce RTX 5090 на полмиллиона долларов пропали в аэропорту в Бразилии 12 ч.
Apple назначила презентацию на 28 октября — покажут MacBook Pro с OLED и iPad mini 13 ч.
Salience Labs привлёк $125 млн на разработку средств оптической коммутации 14 ч.
Arm AGI почти вдвое превзошёл AMD EPYC на Zen 5 по производительности на стойку — по тестам самой Arm 15 ч.
Мобильный интернет в России разогнался почти на 20 % после запуска 5G 20 ч.
Американский ИИ-бум на $10 трлн споткнулся о реальность: стройки буксуют, деньги и электричество заканчиваются 20 ч.