Международная группа учёных впервые экспериментально обнаружила пластичный лёд VII – экзотическую фазу воды, существование которой было предсказано более 15 лет назад с помощью молекулярного моделирования. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Nature.
Исследователи из Института Лауэ-Ланжевена, Французского национального центра научных исследований, Римского университета Ла Сапиенца и Федеральной политехнической школы Лозанны провели серию экспериментов при экстремальных условиях. Вода подвергалась давлению до 6 ГПа (что в 60 000 раз превышает атмосферное давление) при температурах 450-600 К.
Научная группа под руководством Ливии Элеоноры Бове использовала передовое оборудование, включая спектрометры времени пролета IN5 и IN6-SHARP, дифрактометр D20 и метод квазиупругого рассеяния нейтронов. Это позволило детально изучить поведение молекул воды в экстремальных условиях.
Исследование выявило три различные фазы воды: жидкую воду с возможностью поступательного и вращательного движения молекул, твёрдый лёд с «замороженной» динамикой и пластичный лёд VII, сохраняющий способность к вращению молекул при отсутствии поступательного движения.
Мария Ресиньо, аспирантка Римского университета, вместе со Стефаном Клотцем и Майклом Мареком Козой установила, что пластичный лёд VII представляет собой гибридное состояние между жидкостью и твёрдым телом. Он обладает жёсткой кубической решёткой, но при этом демонстрирует вращательное движение молекул в пикосекундном масштабе времени.
Открытие имеет важное значение для планетологии. Пластичный лёд VII может существовать в недрах ледяных спутников Юпитера – Ганимеда и Каллисто, а также играть ключевую роль в структуре ледяных планет, таких как Уран и Нептун.
Учёные предполагают возможную связь между пластичным льдом VII и суперионной фазой воды, а также допускают существование непрерывного фазового перехода. Исследования продолжаются, так как не исключено обнаружение новых экзотических фаз воды в экстремальных условиях.
Изображение носит иллюстративный характер
Исследователи из Института Лауэ-Ланжевена, Французского национального центра научных исследований, Римского университета Ла Сапиенца и Федеральной политехнической школы Лозанны провели серию экспериментов при экстремальных условиях. Вода подвергалась давлению до 6 ГПа (что в 60 000 раз превышает атмосферное давление) при температурах 450-600 К.
Научная группа под руководством Ливии Элеоноры Бове использовала передовое оборудование, включая спектрометры времени пролета IN5 и IN6-SHARP, дифрактометр D20 и метод квазиупругого рассеяния нейтронов. Это позволило детально изучить поведение молекул воды в экстремальных условиях.
Исследование выявило три различные фазы воды: жидкую воду с возможностью поступательного и вращательного движения молекул, твёрдый лёд с «замороженной» динамикой и пластичный лёд VII, сохраняющий способность к вращению молекул при отсутствии поступательного движения.
Мария Ресиньо, аспирантка Римского университета, вместе со Стефаном Клотцем и Майклом Мареком Козой установила, что пластичный лёд VII представляет собой гибридное состояние между жидкостью и твёрдым телом. Он обладает жёсткой кубической решёткой, но при этом демонстрирует вращательное движение молекул в пикосекундном масштабе времени.
Открытие имеет важное значение для планетологии. Пластичный лёд VII может существовать в недрах ледяных спутников Юпитера – Ганимеда и Каллисто, а также играть ключевую роль в структуре ледяных планет, таких как Уран и Нептун.
Учёные предполагают возможную связь между пластичным льдом VII и суперионной фазой воды, а также допускают существование непрерывного фазового перехода. Исследования продолжаются, так как не исключено обнаружение новых экзотических фаз воды в экстремальных условиях.
