Что за странный горячий лед?

Вода на планете Земля существует всего в 3 состояниях: жидком, твердом и газообразном. Однако на других планетах ее свойства могут быть совершенно иными. Например, ученые заявляют о том, что на некоторых экзопланетах вода находится в «супержидком» состоянии.

1.

Что за странный горячий лед?
Также астрономы нередко говорят о таком странном явлении, как «горячий лед». Какими свойствами при этом обладает столь привычная для земных обитателей молекула H2O?

Необычный лед
Так как условия на других планетах сильно отличаются от земных, вода там может обладать довольно необычными свойствами. Чтобы изучить эти свойства, ученые попытались воссоздать схожие температуру и давление, в которые поместили воду.

Экспериментально ученым удалось получить более 10 разновидностей льда. Они отличаются друг от друга строением кристаллической решетки. Их получали путем воздействия на воду разными температурами и давлениями.

Каждый вид льда исследователи пронумеровывали. Так известный всем обычный лед – это лед-I (Ih ). Но у него есть и другая форма ‒ Ic.

Все последующие формы льда имеют нумерацию от II до XVII. Особый интерес вызывает состояние воды под номером VIII. Этот лед еще называют «суперионным».

Предполагают, что именно в этом состоянии вода находится на таких ледяных гигантах как Уран и Нептун. Другие формы льда состоят из неразделенных молекул воды.

Суперионный же лед отличается от них. Он наполовину твердый, и наполовину жидкий. Все потому что его твердая кристаллическая решетка состоит из ионов кислорода, но отделенные от них ионы водорода продолжают свободно передвигаться внутри нее, словно жидкость.

2.

Что за странный горячий лед?
Внешне такой лед тоже очень сильно отличается от обычного. Он черный и горячий.

Однако все формы, полученные лабораторным путем, необычны. Например, температура плавления таких сортов льда может достигать 100°С и выше. Все потому что под большим давлением кристаллическая решетка замерзшей воды становится более плотной, чем при обычных условиях. Например, если оказываемое давление равно примерно 21 000 атм, вода превращается в лед при температуре +76°С.

Когда же давление равно 30 000 атм, вода начинает замерзать лишь при +180°С. Соответственно, таким льдом вполне можно обжечься, правда, дотронуться до него не удастся из-за высокого давления. Этот лед тяжелее воды, а его плотность достигает 1,05 г/см3 ‒ действительно, экзотическое состояние.

Поделиться этим:

Наука и технологии 12 марта, 2021 1 058 просмотров