Eis mag in unserer alltäglichen Erfahrung wie eine ziemlich einfache Substanz erscheinen, aber es gibt tatsächlich mindestens 20 verschiedene Formen von Eis. Wissenschaftler der University of Nevada (UNLV) haben eine neue Eisart entdeckt, die tief im Erdmantel oder auf fernen Exoplaneten zu finden ist.
Das Eis, das Sie kennen, ist offiziell als Eis I bekannt, was durchaus angemessen ist, aber die derzeit bekannte wissenschaftliche Bilanz reicht bis zu Eis XIX.
Diese unterschiedlichen Formen erscheinen als unterschiedliche Kristallstrukturen und treten auf, wenn Eis oder Wasser unterschiedlichen Kombinationen von Temperaturen und Drücken ausgesetzt werden.
In einer neuen Studie hat ein Team von UNLV-Wissenschaftlern eine neue Methode zur Messung der Eigenschaften von Hochdruckwasser entwickelt.
Zunächst wird Wasser in eine Diamantstempelzelle gegeben, wo die Probe zwischen zwei Diamantplatten komprimiert wird, wodurch sich die Sauerstoff- und Wasserstoffatome anders anordnen.
Das resultierende Eis wird dann mit einem Laser behandelt, um es kurz zu schmelzen, bevor es wieder in eine andere Form gefriert, die einem Pulver aus winzigen Kristallen ähnelt.
Durch Experimente mit unterschiedlichen Drücken entdeckten die Forscher eine völlig neue Art von Eis als Übergangsstadium zwischen zwei bekannten Formen.
Bei einem Druck von etwa 5,1 Gigapascal verwandelte sich die als Eis VII bekannte kubische Struktur in eine nie zuvor gesehene Phase aus symmetrischen tetragonalen Kristallen.
Diese neue Phase wurde Eis VIIt genannt. Danach ging das Eis in eine andere bekannte Phase über, genannt Ice X.
Angesichts des hohen Drucks, der zu seiner Entstehung erforderlich ist, sagen Wissenschaftler, dass VIIt-Eis im Erdmantel sowie in den Mänteln anderer Planeten häufig vorkommen könnte. Auf wasserreichen Exoplaneten kann es sogar näher an der Oberfläche landen.
Das neue Eis war nicht die einzige Entdeckung, die die Forscher bei diesen Experimenten machten.
Früher wurde angenommen, dass sich Ice X bei etwa 1 Million Atmosphären Druck bildet, aber eine neue Studie hat festgestellt, dass es sich bei „nur“ 300.000 Atmosphären bildet. Dies verändert die Orte, an denen es in der Natur auftreten und existieren kann, erheblich.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Physical Review B veröffentlicht.
2022-03-21 10:54:02
Autor: Vitalii Babkin