Експеримент з краплею води
Американські фізики з Університету Невади в Лас-Вегасі провели експеримент, піддавши краплю води екстремальному тиску, характерному для планет Уран і Нептун. Тиск, якому піддали воду, перевищував 222 гігапаскалі, що приблизно у 2,2 мільйона разів більше за стандартний атмосферний тиск на рівні моря. В результаті цього впливу атомна структура води змінилась, і вчені зафіксували нову асиметричну кристалічну структуру льоду-X.
У процесі експерименту дослідники стиснули краплю води між алмазними ковадлами та застосували рентгенівську дифракцію для аналізу змін у структурі води. Виявилось, що кристалічна ґратка льоду витягнулася і стала асиметричною під дією високого тиску. Це явище має вагоме значення для дослідження теплопровідності, густини речовини та формування магнітних полів небесних тіл.
Значення відкриття
Крім того, вперше в лабораторних умовах було зафіксовано асиметричну деформацію кристалічної ґратки льоду під високим тиском. Отримані дані розширюють уявлення про межі існування фази льоду-X, в якій атоми Гідрогену розташовані симетрично між атомами Оксигену. Це відкриття має значення для інтерпретації астрономічних спостережень і моделювання умов на екзопланетах.
Зміна атомної структури води також передбачає інші хімічні реакції з металами і гірськими породами, які можуть відрізнятися від земних. Результати цього дослідження можуть допомогти у проєктуванні космічних апаратів для дослідження глибин Сонячної системи. Всі результати були опубліковані в журналі Communications Chemistry.
Дослідження, проведене американськими фізиками, має значний потенціал для подальших наукових розробок, оскільки нові властивості льоду-X можуть вплинути на наше розуміння фізичних процесів, що відбуваються на інших планетах. Це відкриття створює нові можливості для вивчення екзопланет і їхніх умов, а також може бути корисним для космічних місій, що досліджують віддалені області Сонячної системи.
Дослідження асиметричного льоду-X відкриває нові горизонти у вивченні космічних тіл, подібно до того, як космічний телескоп James Webb вивчає міжзоряні об'єкти та атмосферні умови екзопланет. Це свідчить про важливість міждисциплінарних досліджень у астрономії та планетарній науці.