Всем известно о трех состояниях воды: твердом, жидком и газообразном. Но ученые выяснили, что существует еще т. н. экзотический, или пластичный, лед Plastic Ice VII, который формируется в других частях Солнечной системы под воздействием высоких температуры и давления, пишет Іnteresting engineering.
«Пластичные фазы — это гибридные состояния, которые сочетают свойства как твердых тел, так и жидкостей. В пластичном льду молекулы воды образуют жесткую кубическую решетку, как во льду, но проявляют пикосекундное вращательное движение, напоминающее жидкую воду», — пояснила руководитель исследований Французского национального центра научных исследований CNRS Ливия Элеонора Бове.
Издание пишет, что еще более 15 лет назад ученые Института Лауэ-Ланжевен (ILL) во Франции с помощью компьютерного моделирования предсказали, что пластичный лед может образовываться в экстремальных условиях. Исследователи использовали современные нейтронные спектрометры и специальное оборудование, чтобы воссоздать экстремальные условия высокой температуры и давления, необходимые для образования пластичного льда.
Теперь же благодаря квазиупругому рассеиванию нейтронов (QENS) ученые смогли исследовать структуру и динамику молекул воды в этом экзотическом состоянии. Выяснилось, что движение молекул в пластичном льду является более сложным, чем ранее предполагалось компьютерным моделированием.
Дальнейшее компьютерное моделирование в сочетании со статистическим методом под названием «анализ цепи Маркова» дало более точное понимание того, как ведут себя молекулы воды в пластичном льду. Как показало моделирование, вместо того, чтобы свободно вращаться, молекулы склонны вращаться по определенной четырехкратной схеме.
Ученые также исследуют переход между обычным льдом и пластичным льдом. Понимание этого перехода может дать подсказки о еще одной экзотической фазе — суперионной воде.
«Предполагается, что этот переход будет либо первого порядка, либо непрерывным, в зависимости от используемого метода моделирования», — пояснила Бове.
Эти экзотические формы пластичного льда и суперионной воды могут быть ключевыми для понимания некоторых ледяных миров в нашей Солнечной системе, таких как спутники (Ганимед и Каллисто) и планеты (Уран и Нептун), считают ученые.
Предполагается, что эти экзотические формы воды могут составлять значительные части недр небесных светил.
Добавим, ранее ученые рассказали, как испарение воды в тропиках изменит климат на Земле.
