Voda sa na našej planéte vyskytuje v mnohých podobách, no jej skutočný potenciál sa ukazuje až v extrémnych podmienkach. Vedci prvýkrát experimentálne pozorovali tzv. plastický ľad VII, exotickú fázu vody, ktorá by mohla existovať v hlbokých oceánoch na mimozemských planétach.

Objav publikovaný v prestížnom žurnále Nature, otvára nové otázky o vlastnostiach vody vo vesmíre a jej úlohe pri formovaní planét a mesiacov. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Ako sa vedcom podarilo objaviť túto zvláštnu formu vody?

Plastický ľad VII vzniká pri extrémnych podmienkach, tlakoch až 6 gigapascalov a teplotách okolo 327 °C. Pri takýchto hodnotách sa molekuly vody usporiadajú do špeciálnej kubickej štruktúry, v ktorej sa atómy vodíka správajú nezvyčajne. Namiesto voľnej rotácie sa pohybujú v „malých krokoch“, pričom sa neustále obnovujú a rozväzujú vodíkové väzby.

Freepik

Predpoklad existencie plastického ľadu VII bol formulovaný už pred 17 rokmi, no až teraz sa ho podarilo pozorovať priamo v laboratóriu. Medzinárodný tím vedcov použil pokročilé meracie prístroje na Inštitúte Laue-Langevin (ILL) vo Francúzsku. Jednou z kľúčových metód bola kvázi-elastická neutrónová rozptylová spektroskopia (QENS), ktorá umožňuje sledovať pohyb častíc na mikroskopickej úrovni. Táto technika umožnila presné merania dynamiky atómov vodíka v ľade VII a odhalila, že sa nepohybujú voľne, ako sa pôvodne očakávalo, ale v akýchsi „krokoch“.

Institut Laue-Langevin

Plastický ľad VII a mimozemské oceány

Plastický ľad VII a mimozemské oceány. Tento druh ľadu môže existovať nielen v laboratóriu, ale aj vo vesmíre, napríklad v hlbokých vrstvách oceánov pod povrchom Europy, mesiaca Jupitera, alebo dokonca na Neptúne. Zistenie, ako sa plastický ľad VII formuje a správa, nám preto môže pomôcť lepšie pochopiť históriu týchto planét a ich potenciál pre život.

NASA/Midjourney/Úprava redakcie

Jednou z ďalších výziev pre vedcov je objasnenie procesu prechodu do tejto fázy. Podľa niektorých modelov ide o plynulý proces, podľa iných môže byť náhly a skokový. Tento výskum by mohol byť kľúčový aj pre pochopenie inej extrémnej formy vody, superionického ľadu, kde atómy vodíka voľne difundujú cez kryštalickú štruktúru kyslíka.

„Neustály prechod do plastického ľadu VII je mimoriadne zaujímavý, pretože môže byť predchodcom superionickej fázy – ešte exotickejšej formy vody, ktorá sa predpokladá pri ešte vyšších teplotách a tlakoch,“ dodáva fyzička Livia Bove.

Plastický ľad VII je tak ďalším dôkazom toho, že voda má oveľa viac podôb, než sme si doteraz mysleli a že vo vesmíre môže zohrávať oveľa významnejšiu úlohu, než len tú, ktorú poznáme na Zemi.

Čítajte viac z kategórie: Novinky