Otkrivena nova vrsta leda koja nastaje na sobnoj temperaturi

Led XXI pridružuje se nizu od dvadeset drugih poznatih struktura leda, od heksagonalnih i kubičnih do superionskih, kakve se mogu naći na plinovitim divovima poput Neptuna i Urana. Ali, za razliku od većine oblika leda koji nastaju pri visokim ili niskim temperaturama, led XXI formira se na sobnoj temperaturi, ali zahtijeva izuzetno specifične uslove – nevjerovatno visok pritisak.

Kako je stvoren?

Otkriće je rezultat saradnje istraživača iz Korejskog instituta za standarde i nauku (KRISS), Evropskog rendgenskog lasera sa slobodnim elektronima (XFEL) i Njemačkog elektronskog sinkrotrona (DESY). Koristeći uređaj poznat kao dijamantna ćelija s nakovnjem, tim je vodu izložio pritisku od dva gigapaskala — što je otprilike 20.000 puta više od atmosferskog pritiska.

Iako je temperatura bila sobna, molekuli vode su se pod tim pritiskom zbijali u gustu kristalnu strukturu. Cijeli proces posmatran je pomoću XFEL-a, najvećeg rendgenskog lasera na svijetu, koji je snimao slike svake mikrosekunde. „S jedinstvenim rendgenskim impulsima Evropskog XFEL-a otkrili smo više puteva kristalizacije u H₂O, koja je brzo komprimirana i dekomprimirana više od 1000 puta koristeći dinamičku dijamantnu ćeliju s nakovnjem“, pojasnio je vođa istraživanja Geun Vu Li.

Ključ za razumijevanje drugih svjetova

Naučnici vjeruju da bi led XXI mogao biti prelazna faza između tekuće vode i egzotičnih oblika leda za koje se pretpostavlja da postoje u unutrašnjosti Saturnovog mjeseca Titana i Jupiterovog Ganimeda. „Brza kompresija vode omogućava joj da ostane tekuća do viših pritisaka, gdje bi se već trebala kristalizovati u led VI“, objasnio je Li, osvrćući se na fazu leda koja se povezuje s tim nebeskim tijelima.

Koautorka studije i istraživačica DESY-ja, Rejčel Hasband, dodala je: „Naša otkrića sugerišu da bi mogao postojati veći broj visokotemperaturnih metastabilnih faza leda i s njima povezanih prelaznih puteva, što potencijalno nudi nove uvide u sastav ledenih mjeseca.“

(Indeks)