Про суперіонний лід вперше заговорили в 1988 році, однак за весь цей час жодна з дослідницьких груп не могла ідентифікувати експериментальні дані для нього. Проте нещодавно була опублікована стаття вчених з Національної лабораторії Лоуренса Лівермора (LLNL) Каліфорнійського університету, Берклі та Рочестерського університету з експериментальними даними результатів перевірки прогнозу 30-літньої давності.

Створення льоду

Створення суперіонного льоду — надзвичайно складний процес. Спочатку вода була стиснута в ультраміцний кубічний кристалічний лід. Ця форма відрізняється від звичних кубиків льоду, адже для її створення необхідні діамантові ковадла, котрі чинять тиск у 2,5 ГПа, що в 25 000 разів більше атмосферного тиску. Далі кубики льоду нагрівалися та стискалися ще більше з допомогою ударів лазера. На кожну кристалічну структуру льоду припадало приблизно 6 ударів.

Щойно суперіонний лід був створений, команда відразу приступила до аналізу отриманих оптичних та термодинамічних даних. На все це дослідники мали всього 10-20 наносекунд, перш ніж вода розчинилася.

Отримані результати були дуже дивними. Вчені виявили, що лід тане за температури 4 725 градусів Цельсія та тискові в 200 ГПа (що в 2 млн більше за атмосферний тиск).

Суперіонний лід для відкриття неземних таємниць

Це відкриття може допомогти нарешті зазирнути всередину таких планет як Уран та Нептун. Адже як припускаю планетологи, їх внутрішня будова складається на 65% з води з деяким вмістом аміаку та метану.

Раніше припускали, що ці планети будуть мати “повністю текучі” теплопередаючі інтер’єри, але додавання суперіонного льоду повністю змінює цю картину. Нове бачення в майбутньому може підтвердити комп’ютерне моделювання, виконане років 10 тому назад. З його допомогою науковці намагалися пояснити дивні магнітні поля Урана та Нептуна. Вони мають доволі екстремальні значення, якщо порівнювати з Землею, у якої нахил лише 11 градусів. Наприклад, магнітне поле Урана нахилене на 59 градусів від осі планети. Магнітні полюси Нептуна мають нахил приблизно в 47 градусів.  Крім цього “відхилення” магнітні поля Урана й Нептуна можуть доволі дивно себе поводити. Наприклад, в Урана воно може включатися та виключатися, ніби спалах у камери.

Більш детальне вивчення цих планет буде можливе лише тоді, коли з’явиться відповідна космічна місія (NASA до речі має задуми проектів “Уран” або “Нептун”). Самі ж дослідники планують збільшити стиснення та імітувати умови всередині таких гігантів, як Юпітер та Сатурн.