A víz új halmazállapotát fedezték fel

Az amerikai Lawrence Livermore Laboratórium kutatói a világ egyik legerősebb lézerével lőttek egy vízcseppre, aminek hatására nyomása több millió atmoszférára, hőmérséklete pedig több ezer fokra emelkedett.

A kísérlet közben röntgensugarat is átvezettek a vízcseppen, így röntgendifrakciós felvételt tudtak készíteni a lézer hatására kialakuló, mindössze a másodperc tört részéig létező állapotáról. E felvételből kiderült, hogy a szélsőséges körülmények hatására a víz nem szupermelegített folyadékká vagy gázzá alakul, hanem megfagy.

A víz új halmazállapota, a szuperionos víz felfedezéséről írt tanulmányt ezen a héten közölte a Nature. No, persze a szuperionos víz nem olyan, mint amit a jégkockatartóban találhatunk.

Ahelyett ugyanis, hogy hideg és átlátszó lenne, fekete és forró.
Ha jégkockát akarnánk belőle készíteni (és ugyan miért ne akarnánk?!), az négyszer annyit nyomna, mint a rendes jégkocka. Bár a szuperionos jég létezését elméleti számítások alapján már 30 éve előrejelezték, egészen eddig senki sem látta. A tudósok mégis úgy vélik, hogy ez lehet a víz legtömegesebb halmazállapota az univerzumban.

A Naprendszerben ugyanis a a víz nagy része szuperionos jég formájában lehet jelen például az Uránusz és a Neptunusz belsejében. E felfedezés így hozzájárulhat e jégóriás bolygók létezését illető, eddig megoldatlan rejtélyek megfejtéséhez. Ha eddig a jeget unalmasnak gondoltunk, akkor valójában semmit sem tudunk a jégről.

A szuperionos jég azonban különbözik minden eddig ismert jégkristály-típustól. Míg a többiben mindig rendes vízmolekulák (egy oxigénatomhoz két hidrogén kapcsolódik) állnak a kristály rácspontjaiban, addig itt nem ez a helyzet. A szuperionos jégben a vízmolekulák felbomlanak, majd az oxigénatomok külön kristályrácsot hoznak létre, miközben körülöttük szabadon lebegnek a hidrogénatomok.

A szuperionos jég felfedezése a kutatók szerint akárcsak öt évvel ezelőtt sem lett volna lehetséges, a technológia fejletlensége miatt.

Ugyanakkor maga a felfedezés is tovább segíti az anyagtudományt. Új, a tervezők kívánalmai szerint viselkedő anyagok létrehozásához vezethetnek ugyanis a most megismert törvényszerűségek.