Модификация льда-VII может быть более распространенной, чем считалось ранее

N+1Наука

Физики пообещали Венере суперионный лед

Никита Шевцев

Схематичное изображение передачи протонов между молекулами воды по механизму Гротгуса. Zdenek Futera et. al. / Science Advances, 2020

Физики провели моделирование молекулярной динамики модификации льда-VII и выяснили, что протоны внутри него способны перемещаться по кристаллической решетке под действием внешнего электрического поля. Такое поведение характерно для не так давно обнаруженного экспериментально суперионного состояния льда, существование которого возможно на холодных планетах-гигантах, таких как Уран и Нептун. Но появление суперионности под действием электрических полей большой напряженности расширяет спектр небесных тел, на которых возможно существование этого экзотического состояния. В том числе, согласно исследованию, суперионный лед может существовать на Венере. Статья опубликована в Science Advances.

Большая часть льда на Земле представляет собой лед-Ih, который имеет гексагональную кристаллическую решетку. Но существуют еще 17 модификаций водяного льда, отличающихся расположением молекул в элементарных ячейках. В одной из них, получившей название лед-VII, молекулы располагаются в узлах кубической решетки. Такая фаза образуется в широком интервале температур при давлениях выше 2 ГПа и отличается от других модификаций возможностью перехода в суперионное состояние. В этом состоянии атомы кислорода в молекулах воды внутри кристаллической решетки остаются неподвижны, тогда как протоны обретают способность перемещаться по всей элементарной ячейке и даже за ее пределы.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Открыть в приложении