Лёд, который не тает и ведёт себя как живой
Наука сегодня. Обнаружена новая форма льда — что это значит для науки
Учёные из международной команды физиков недавно объявили об открытии новой, ранее неизвестной формы льда. Вроде бы — обычное вещество, которое мы знаем с детства. Но на самом деле лёд может быть куда сложнее, чем кажется. Новая модификация льда не только нарушает привычную картину, но и может изменить наше понимание физических процессов — от климата до планетарной геологии.
Какой лёд мы знаем
Все привыкли к льду как к замёрзшей воде — обычной шестигранной кристаллической решётке. Это так называемый лёд Ih. Но при разных давлениях и температурах молекулы воды могут выстраиваться в десятки других структур. Учёные уже открыли более 20 форм льда — плотных, аморфных, гексагональных, кубических.
И вот — новая форма. В лабораторных условиях удалось получить лёд с аномальной плотностью и структурой, не похожей ни на одну из известных.
Чем особенный этот лёд
Этот тип получил условное название лёд XIX. Он образуется при сверхнизких температурах (ниже −160 °C) и высоком давлении, характерных для внешних планет и спутников. Его молекулы воды упорядочены, но в то же время допускают нестабильные «перестройки» внутри решётки — это редкое свойство, называемое фрустрацией водородных связей.
Такие колебания могут означать, что лёд способен передавать энергию особым образом или даже участвовать в реакциях, которые ранее считались невозможными в твёрдом состоянии.
Почему это важно
Во-первых, открытие важно для планетологии. На спутниках Юпитера и Сатурна — Европе, Ганимеде, Энцеладе — может существовать именно такой лёд. Это помогает уточнить гипотезы о подповерхностных океанах и возможной жизни.
Во-вторых, в климатологии. Понимание нестандартных форм льда может изменить модели замерзания и таяния на Земле — особенно в условиях вечной мерзлоты и ледников.
В-третьих, это открытие важно для фундаментальной физики — особенно для изучения фазовых переходов, структурной динамики и квантовой организации материи. Подобные структуры могут лечь в основу новых материалов.
Что дальше
Теперь учёным предстоит изучить, можно ли воспроизвести такую структуру вне лаборатории и какие свойства она проявит в более мягких условиях. А возможно, этот лёд поможет в создании новых технологий хранения данных, квантовых материалов или даже медикаментов, где важна водная среда.
Лёд оказался не просто водой. Он может быть ключом к космосу, климату и будущим технологиям.
