Nový druh ľadu: Vzniká pri izbovej teplote, ale potrebuje obrovský tlak

Vedci objavili bizarnú formu ľadu, nazvanú ľad XXI, ktorá vzniká pri izbovej teplote, ale len za extrémnych tlakových podmienok. Experimenty prebehli pomocou najväčšieho röntgenového lasera na svete.

Ľad, ktorý poznáme z našej planéty, je formálne označovaný ako ľad I. Avšak, existuje viac ako 20 rôznych foriem ľadu, ktoré vznikajú pri rôznych kombináciách teploty a tlaku. Vedci predpokladajú, že na planéte Neptún by mimozemšťania mohli do nápojov pridávať napríklad ľad XVIII.

Najnovším prírastkom do rodiny ľadov je ľad XXI. Má tetragonálnu kryštálovú štruktúru s rozsiahlymi opakovacími jednotkami, ktoré pozostávajú zo 152 molekúl vody. Táto vlastnosť ho odlišuje od všetkých ostatných známych foriem ľadu.

Netreba však očakávať, že si ľad XXI vyrobíte doma v mrazničke. Vedci v Európskom zariadení XFEL v Nemecku stlačili vodu v diamantovej kovadline na tlak až 2 gigapaskaly (čo je približne 20 000-násobok atmosférického tlaku na úrovni mora) počas 10 milisekúnd.

Komentár redakcie: Objav ľadu XXI naznačuje, že existujú ďalšie, zatiaľ neznáme formy ľadu, ktoré by sa mohli nachádzať na ľadových mesiacoch a planétach, kde panujú extrémne tlakové podmienky. Výskum bol publikovaný v časopise Nature Materials.

Tlak následne pomaly uvoľňovali počas jednej sekundy a proces opakovali. Počas celého experimentu röntgenové lúče zachytávali milión snímok za sekundu, aby vedci mohli sledovať zmeny v kryštalickej štruktúre.

Ukázalo sa, že ľad XXI je jedným z viacerých možných medzistupňov na ceste vody k exotickej forme známej ako ľad VI.

„Vďaka unikátnym röntgenovým impulzom Európskeho XFEL sme objavili viaceré cesty kryštalizácie H2O, ktorá bola rýchlo stláčaná a dekomprimovaná viac ako 1000-krát pomocou dynamickej diamantovej kovadliny,“ povedal Geun Woo Lee, fyzik z Kórejského výskumného ústavu pre štandardy a vedu.