Νέα μορφή πάγου ανακαλύφθηκε στους 5.000 βαθμούς Κελσίου

Μια νέα κρυσταλλική φάση του νερού, την οποία οι επιστήμονες βάφτισαν Πάγο XIX, ανιχνεύθηκε σε συνθήκες ακραίας θερμοκρασίας και πίεσης, μια ανακάλυψη που ίσως λύνει ένα μεγάλο μυστήριο που αφορά δύο πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα.

Από το χιόνι στις βουνοκορφές μέχρι τα παγωμένα καλύμματα της Αρκτικής και της Ανταρκτικής, σχεδόν όλος ο πάγος της Γης ανήκει σε μια φάση που ονομάζεται Πάγος Ι_h (προφέρεται «πάγος ένα έιτς»), στην οποία τα άτομα νερού διατάσσονται σε εξαγωνικούς κρυστάλλους.

Η παρουσία του αγώγιμου Πάγου XIX θα εξηγούσε την ύπαρξη των ασυνήθιστων μαγνητικών πεδίων που ανιχνεύθηκαν στους δύο πλανήτες

Αν και αφθονεί στη Γη, ο Πάγος Ι_h σπανίζει στο Διάστημα. H πιο διαδεδομένη μορφή στο Σύμπαν πιστεύεται ότι είναι ο «άμορφος πάγος», ο οποίος υπάρχει στον διαστρικό χώρο και δεν έχει κρυσταλλική μορφή.

Όλες οι άλλες φάσεις πάγου έχουν μορφή κρυστάλλων. Ανάλογα με τη θερμοκρασία και την πίεση, το νερό σχηματίζει τουλάχιστον 18 μορφές κρυσταλλικού πάγου.

Διάγραμμα που δείχνει σε ποιο βάθος μπορεί να κρύβεται ο Πάγος ΧΙΧ του Ποσειδώνα. Οι μοβ γραμμές δείχνουν το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη ( SLAC National Accelerator Laboratory)

Η νέα μελέτη επιβεβαιώνει την ύπαρξη και μιας 19^ης μορφής, στην οποία τα άτομα οξυγόνου του νερού διατάσσονται σε σχήμα κύβου, ενώ τα ηλεκτρόνια κινούνται ελεύθερα ως ιόντα, αναφέρουν οι ερευνητές την ανακάλυψαν στην επιθεώρηση Scientific Reports.

Για να δημιουργήσει τον Πάγο XIX, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα ισχυρό λέιζερ ακτίνων Χ για να αυξήσει την πίεση στα 200 gigapascal, περίπου 2 εκατομμύρια φορές πάνω από την ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας. Ταυτόχρονα, το δείγμα θερμάνθηκε στους 5.000 βαθμούς Κελσίου, περίπου όσο η θερμοκρασία στην επιφάνεια του Ήλιου.

Λόγω της ελεύθερης κίνησης των ηλεκτρονίων, ο Πάγος ΧΙΧ είναι «υπεριοντικός», δηλαδή παρουσιάζει υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, σε αντίθεση με τον «απλό» Πάγο I_h που είναι μονωτής.

Οι ερευνητές εικάζουν ότι η νέα μορφή πάγου μπορεί να υπάρχει σε γιγάντιες ποσότητες στο εσωτερικό του Ουρανού και του Ποσειδώνα, οι οποίοι είναι γνωστό ότι περιέχουν άφθονο νερό.

Η παρουσία του αγώγιμου Πάγου XIX θα εξηγούσε την ύπαρξη των ασυνήθιστων μαγνητικών πεδίων που ανιχνεύθηκαν στους δύο πλανήτες από το Voyager 2 τον περασμένο αιώνα, εκτιμά η μελέτη.

Το μυστήριο των μαγνητικών πεδίων μπορεί ωστόσο να μην έχει λυθεί: οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι στις ακραίες συνθήκες που επικρατούν στο εσωτερικό του Ποσειδώνα και του Ουρανού μπορεί να υπάρχουν κι άλλες μορφές πάγου που μένει να ανακαλυφθούν.