Το νερό ως πάγος είναι μια πολύ πιο πολύπλοκη ουσία από ό,τι υποθέτουμε. Οι επιστήμονες δημιούργησαν τώρα μια νέα εξωτική μορφή πάγου στο εργαστήριο, γνωστή ως «πλαστικός πάγος VII». Αυτή η παράξενη εκδοχή θα μπορούσε να υπάρχει με φυσικό τρόπο σε άλλους πλανήτες και δορυφόρους του Ηλιακού μας Συστήματος.
Ο πάγος στα ποτά μας και σχεδόν παντού αλλού στην επιφάνεια της Γης, τεχνικά αναφέρεται ως πάγος Ι, αλλά η επιστημονική απογραφή φτάνει στην πραγματικότητα μέχρι τον πάγο XIX. Αυτοί οι παράξενοι τύποι πάγου έχουν διαφορετικές κρυσταλλικές δομές και ιδιότητες και σχηματίζονται κάτω από ποικίλες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας.
Αντίθετα με ό,τι θα περιμένατε, ο πλαστικός πάγος VII δεν είναι η έβδομη μορφή πλαστικού πάγου. Πρόκειται, ωστόσο, για μια πλαστική εκδοχή του πάγου VII, ενός τύπου που δημιουργείται συχνά στο εργαστήριο και έχει βρεθεί βαθιά κάτω από την επιφάνεια της Γης. Σε αντίθεση με την εξαγωνική κρυσταλλική δομή του πάγου Ι, ο πάγος VII έχει κυβική δομή.
Ο πλαστικός πάγος VII έχει την ίδια κυβική δομή με τον κανονικό πάγο VII, αλλά όπως υποδηλώνει το όνομά του είναι λίγο πιο εύκαμπτος. Αν και τα μόρια εξακολουθούν να είναι κλειδωμένα σε ένα άκαμπτο κυβικό πλέγμα, μπορούν να περιστρέφονται επί τόπου. Αυτό δίνει στην ουσία ένα είδος υβριδικής κατάστασης μεταξύ στερεού και υγρού. Στα εργαστηριακά πειράματα, ο πλαστικός πάγος VII σχηματίστηκε σε θερμοκρασίες μεταξύ 127 και 327 °C και σε πιέσεις μεταξύ 0,1 και 6 γιγαπασκάλ (GPa).
Η ανακάλυψη έγινε με τη χρήση ενός εργαλείου που ονομάζεται Quasi-Elastic Neutron Scattering (QENS), ενώ ακολούθησε λεπτομερής ανάλυση και προσομοίωση της μοριακής δυναμικής. Στη συνέχεια, η ομάδα πραγματοποίησε μετρήσεις περίθλασης νετρονίων και ακτίνων Χ για να μελετήσει πώς ο πάγος VII μετατρέπεται σε πλαστικό πάγο VII. Υπό ορισμένες συνθήκες, η μετάβαση φαίνεται να είναι συνεχής.
«Το σενάριο της συνεχούς μετάβασης είναι πολύ ενδιαφέρον, καθώς υποδηλώνει ότι η πλαστική φάση θα μπορούσε να είναι ο πρόδρομος της ασύλληπτης υπεριονικής φάσης – μιας άλλης υβριδικής εξωτικής φάσης του νερού που προβλέπεται σε ακόμη υψηλότερες θερμοκρασίες και πιέσεις, όπου το υδρογόνο μπορεί να διαχέεται ελεύθερα μέσω της κρυσταλλικής δομής του οξυγόνου», δήλωσε η Livia Eleonora Bove, αντίστοιχη συγγραφέας της μελέτης.
Πλαστικές και υπεριονικές φάσεις πάγου θα μπορούσαν να υπάρχουν σε πλανήτες όπως ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας, ή το φεγγάρι Γανυμήδης του Δία. Η καλύτερη κατανόηση αυτής της παράξενης ουσίας θα μπορούσε να μας βοηθήσει να επεξεργαστούμε τη δυναμική αυτών των κόσμων.
[via]
