氷は私たちの日常の経験ではかなり単純な物質のように見えるかもしれませんが、実際には少なくとも20種類の氷があります。ネバダ大学ラスベガス校（UNLV）の科学者たちは、地球のマントルの奥深くや遠くの太陽系外惑星に見られる新しいタイプの氷を発見しました。
あなたが知っている氷は正式には氷Iとして知られていますが、これは非常に適切ですが、現在知られている科学的な集計は氷XIXにまで及びます。
これらの異なる形態は、異なる結晶構造として現れ、氷または水が温度と圧力の異なる組み合わせにさらされたときに現れます。
新しい研究では、UNLVの科学者のチームが、高圧水の特性を測定するための新しい方法を開発しました。
まず、水をダイヤモンドアンビルセルに入れ、サンプルを2枚のダイヤモンドプレート間で圧縮して、酸素原子と水素原子の配置を変えます。
次に、得られた氷をレーザーで処理して短時間溶かしてから、凍結して小さな結晶の粉末に似た別の形に戻します。
さまざまな圧力を実験することにより、研究者たちは、2つの既知の形態の間の移行段階としてまったく新しいタイプの氷を発見しました。
約5.1ギガパスカルの圧力で、氷VIIとして知られる立方構造は、対称的な正方晶のこれまでにない相に変わりました。
この新しいフェーズはiceVIItと名付けられました。その後、氷はIceXと呼ばれる別の既知のフェーズに移行しました。
それを作成するために必要な強い圧力を考えると、科学者たちは、VIIt氷は、地球のマントルだけでなく、他の惑星のマントルでも一般的に発生する可能性があると言います。それは、水が豊富な太陽系外惑星の表面に近づくことさえあるかもしれません。
これらの実験中に研究者が発見したのは、新しい氷だけではありませんでした。
Ice Xは、以前は約100万気圧で形成されると考えられていましたが、新しい研究では、「わずか」30万気圧で形成されることがわかりました。これにより、自然界に現れて存在できる場所が大幅に変わります。
この研究は、ジャーナルフィジカルレビューBに掲載されました。
2022-03-21 10:54:02
著者: Vitalii Babkin