Водата е основна супстанција за живот, но нејзините хемиски својства се сè друго освен обични, велат научниците. Иако е насекаде околу нас, се однесува сосема поинаку од повеќето течности: Станува помалку густа кога замрзнува, има екстремно висок површински напон и точка на вриење, а со оглед на нејзината молекуларна маса, треба да биде гасовита на собна температура. Науката сега ја подигна нејзината необичност на ново ниво со создавање претходно невиден облик на мраз, пренесува „Сајенс алерт“ (Science Alert).
Научен тим од Франција успеа да создаде нов вид мраз под голем притисок и температура од повеќе од 2.300 Целзиусови степени. Под такви услови, се очекува водата да биде гас, но под огромниот притисок што преовладува во внатрешноста на големите планети, нејзиното ширење е спречено. Наместо тоа, таа останува екстремно густа и преминува во полуцврста агрегатна состојба. Таквата состојба е суперионскиот мраз, којшто не е ниту целосно цврст ниту целосно течен. Во него, атомите на кислород се фиксирани во цврста кристална решетка, додека јадрата водород се движат слободно низ него, слично на честичките во течност.
Откритието покажува дека водата – една од нам најпознатите супстанции, сè уште е полна со изненадувања. Секоја нова егзотична форма на мраз отвора нови прашања за условите што преовладуваат во екстремни средини, од внатрешноста на планетите до далечните вселенски објекти. Наодите се објавени во списанието „Физикал ривју летерс“ (Physical Review Letters).
До денес се познати околу дваесет фази на воден мраз, а неколку од нив стануваат суперјонски под екстремни услови. Проучувањето на овие форми не е само научен куриозитет. Се претпоставува дека суперјонскиот мраз постои длабоко во Уран и Нептун, каде што неговите својства би можеле да ги објаснат необичните магнетни полиња на овие планети.
Во новиот експеримент, тимот предводен од физичарот Алексис Форестје од Францускиот комитет за алтернативни енергии и атомска енергија изложи примероци од вода на услови што се претпоставува дека ги има во јадрата на ледените гасовити планети.
Тие ги поставиле примероците под притисок од 230 гигапаскали, што е 2,3 милиони пати повисоко од атмосферскиот притисок, и истовремено ги загревале со ласери до температури од 2.300 степени. Потоа ги следеле промените во кристалната структура на мразот со тесен зрак на Х-зраци. Анализата откри конфигурација што досега постоеше само во теорија: Хексагонален тесно структуриран мраз, познат како х.ц.п. мраз. Се работи за специфичен распоред на атоми на кислород.
Додека претходно откриениот облик на суперјонски мраз има тн. лично-центрирана кубна структура (ф.ц.ц.), во х.ц.п. мразот слоевите на атомите се распоредени различно. Експериментите покажаа дека при загревање, х.ц.п. кристалот почнал да се однесува како суперјонска супстанца. Истражувачите притоа откриле дека транзицијата од една форма во друга се случува со зголемување на притисокот и температурата. На 155 гигапаскали и 2000 келвини, рендгенскиот сигнал покажал мешавина од ф.ц.ц. и х.ц.п. структури. Кога ги зголемиле условите на 219 гигапаскали и 2.630 келвини, ф.ц.ц. сигналот речиси исчезнал и х.ц.п. станал доминантен. Научниците подоцна сфатиле дека, веројатно, случајно произвеле х.ц.п. мраз и во претходен експеримент, но во тоа време не го препознале.
Иако изгледа како мала промена на атомско ниво, разликата меѓу двата облици на мраз може да биде клучна за планетологијата. Ако х.ц.п. мразот спроведува енергија поинаку од ф.ц.ц. мразот, тоа би можело да ги промени моделите што ја опишуваат внатрешноста на Уран и Нептун. Се смета дека овие процеси се одговорни за создавањето на нивните хаотични и асиметрични магнетни полиња. Својствата на новооткриениот х.ц.п. мраз, како што е неговата електрична спроводливост, сè уште треба да се истражат преку натамошна теоретско-експериментална работа.
