Забытая стихия Земли: Ученые обнаружили новую форму льда в недрах Земли
Американские исследователи сообщили о выявлении ранее неизвестной структуры льда, которая может существовать в глубинах Земли и на других водных планетах. Форма, получившая обозначение Лед-VIIt, представляет собой переходный тип между двумя давно изученными фазами и, как отмечают ученые, способна скорректировать понимание процессов, происходящих в недрах планетарных тел.
Как удалось обнаружить Лед-VIIt
Работа была проведена группой физиков из Университета Невады в Лас-Вегасе. В ходе эксперимента исследователи использовали ячейку с алмазными наковальнями — инструмент, способный воспроизводить давления, в миллионы раз превышающие атмосферное. Образец воды помещался между двумя алмазами, после чего подвергался циклам сжатия, нагрева лазером и охлаждения. В одном из таких циклов была зафиксирована необычная промежуточная фаза — Лед-VIIt.
Как пояснили ученые, формирование новой структуры происходило при значительно меньших давлениях, чем предполагалось ранее для перехода к следующей фазе — Лед-X. Это может указывать на существование переходной формы, ранее не зафиксированной в лабораторных условиях.
Что представляет собой Лед-VIIt
До настоящего времени считалось, что при давлении порядка миллиона атмосфер Лед-VII переходит в более плотную фазу — Лед-X, в которой водородные атомы перестают быть локализованными. Однако исследование показало, что между этими двумя формами существует тетрагональный этап, отличающийся вытянутой решеткой.
Физики отмечают, что появление такой структуры наблюдалось при примерно 300 тысячах атмосфер, что значительно ниже предполагаемого порога.
Где может встречаться этот тип льда
На поверхности Земли Лед-VIIt неустойчив и не способен существовать. Однако в глубоких слоях земной мантии, а также на экзопланетах с высоким содержанием воды и льда, такие условия могут быть вполне реальны. Предполагается, что Лед-VIIt способен существовать в недрах ледяных гигантов, таких как Уран или Нептун, а также на других небесных телах за пределами Солнечной системы.
Почему открытие считается важным
Как и углерод, способный образовывать графит и алмаз в зависимости от давления, вода также имеет множество фаз. Лед-VIIt стал уже более чем двадцатой известной формой льда. Его открытие уточняет границы фазовых переходов и может повлиять на понимание внутреннего строения планет, особенно в контексте моделирования их геофизических процессов.
Читайте также: