Из-за множества различных способов расположения атомов в материале, лед может существовать во многих других формах, чем так называемый лед I, тип, с которым мы все знакомы. Ученые фактически классифицировали 18 различных типов материала, каждый со своей уникальной кристаллической структурой, и теперь добавили к этому списку еще один, названный лед XIX.
Лед I - это лед, который, как мы видим, формируется изо льда и снега здесь, на Земле, и стоит особняком как единственный тип льда, который вы можете найти на поверхности нашей планеты, за исключением исследовательских лабораторий. Было обнаружено, что другие формы, такие как лед VI и VII, образовались глубоко в мантии Земли, запертые внутри алмазов, которые со временем медленно выталкивались вверх, в то время как другие типы можно найти на других планетах и лунах или в космосе.
Эти разные типы льда образуются в ответ на разное давление и температуру, что определяет то, как атомы кислорода, водорода и молекул воды расположеных в них. Ученые из Австрийского университета Инсбрука годами экспериментировали с этим процессом, внося изменения в процесс образования льда VI, который обычно образуется под высоким давлением, чтобы увидеть, что в итоге произойдет.
Замедлив процесс охлаждения и еще больше увеличив давление, ученые совершили прорыв несколько лет назад. Этот метод привел к образованию льда другого типа с другим расположением атомов водорода.
«В то время мы обнаружили явные доказательства того, что это новый упорядоченный вариант, но мы не смогли выяснить кристаллическую структуру», - объясняет автор исследования, Томас Лоэртинг.
Томас Лоэртинг и его коллеги из Университета Инсбрука подтвердили кристаллическую структуру новой формы льда, получившей название льда XIX. Фото: Uni Innsbruck
Лортинг и его коллеги продолжили изучение этой новой формы льда, получившей название льда XIX, и теперь им удалось подтвердить ее кристаллическую структуру с помощью метода, называемого дифракцией нейтронов. Команда сравнивает это с поиском иголки в стоге сена, когда необходимо перебрать тысячи кандидатов, прежде чем приземлиться на правильную кристаллическую структуру, что было подтверждено другой исследовательской группой в Японии в отдельных экспериментах.
Ученые подтвердили, что это может быть 19-й тип льда, но открытие действительно знаменует собой важное открытие. Было обнаружено, что лед XIX имеет поразительное сходство с XV: решетка кислорода оказалась такой же, хотя атомы водорода располагались по-другому. По словам исследователей, это делает лед XV и лед XIX первой парой братьев и сестер в физике льда.
Иллюстрация, изображающая структурное сходство между льдом XIX и льдом VI. Фото: University of Innsbruck
«Это также означает, что впервые теперь можно будет реализовать переход между двумя упорядоченными формами льда в экспериментах», - говорит Лоэртинг.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
Источник: New Atlas / University of Innsbruck
