МОСКВА, 10 июн — РИА Новости. Ученые впервые нашли признаки перехода льда в суперионную фазу — промежуточное состояние между льдом и водой, — исследовав его под недостижимым ранее давлением благодаря мощному источнику нейтронов; результаты их исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Наши результаты дают совершенно новое представление о льде. Они не только существенно расширяют наше понимание связей в молекулах воды, но и могут свидетельствовать в пользу теории, согласно которой протоны (ионы водорода) в молекулах льда на других планетах могут двигаться, несмотря на то, что лед остается твердым", — сказал руководитель исследования Мальколм Гутри (Malcolm Guthrie) из Университета Карнеги.
Исследователи предполагают, что это перемещение протонов может свидетельствовать о начале суперионной фазы воды, промежуточной между водой и льдом, при которой ионы кислорода образуют кристаллическую решетку, а ионы водорода подвижны. Ранее ученые предсказывали, что в это состояние вода может переходить при давлении большем 500 тысяч атмосфер и высоких температурах. Некоторые исследователи также полагают, что суперионная вода может существовать на Уране и Нептуне и быть источником необычного смещения магнитных полей этих планет.
До сих пор считалось, что даже при очень большом давлении, когда связи внутри молекулы воды начинают распадаться, ионы остаются на месте. Гутри и коллеги разработали инструменты, которые позволили использовать установку Spallation Neutron Source в Окриджской национальной лаборатории, чтобы пропустить через лед поток нейтронов и по их рассеянию проследить, поведение льда под давлением 500 тысяч атмосфер. Они экспериментировали с тяжелой водой, где кислород связан с тяжелым изотопом водорода дейтерием. Ученые обнаружили, что ионы дейтерия начинают перемещаться в промежутки между узлами решетки из ионов кислорода, причем структура льда начинается изменяться уже при давлении около 130 тысяч атмосфер.
