Sciencemag.cz
Doporučujeme
Již delší dobu se předpokládá, že za obřích tlaků se led/voda může nacházet ve stavu mezi pevnou a kapalnou fází s volným tokem vodíkových iontů.
Už asi před 30 lety se objevily simulace, podle nichž má voda stlačená na 200 GPa zvláštní vlastnosti. Pod teplotou tání (což je při tomto tlaku 5 000 °C) se voda dostane do superionizovaného stavu, kdy mezi anionty kyslíku uspořádanými v mřížce volně tečou ionty H+. Dlouho ale nikdo nedokázal říct, zda tyto simulace odpovídají realitě – mj. i proto, že příslušná voda by byla natolik kyselá, že by prakticky ihned zničila jakékoliv zařízení, v němž by ji někdo chtěl zkoumat. Nicméně se přece jen podařilo stanovit, že s tlakem vodivost vody roste; nebylo ovšem jisté, zda se jedná o iontovou a nikoliv elektronovou vodivost.
Vědci z kalifornské Lawrence Livermore Nanional Laboratory nyní tvrdí, že extrémního stavu ledu dosáhli. Vodu stlačili pomocí diamantové kovadlinky a dalšího tlakového pulzu a získali superionizovanou fázi. Pomocí laseru změřili optickou odrazivost tohoto ledu a z té spočítali elektronovou vodivost. Ta byla ještě při tlaku 240 GPa nízká, takže za růst vodivosti musejí zodpovídat protony (vodíkové kationty). Výzkumníci změřili i další vlastnosti této podivné fáze hmoty.
Autoři výzkumu publikovaného v Nature Physics (první autor Marius Millot) předpokládají, že příslušnou formu ledu bychom mohli detekovat v nitru Uranu nebo Neptunu a je zodpovědná za existenci podivných magnetických polí zjištěných u těchto planet. Superionická voda by se mohla vyskytovat i na řadě exoplanet, u nichž předpokládáme podobnost s Neptunem.
Fyzik Ronald Redmer, který není autorem původní studie, uvedl, že i i když experimentální data stejně jako výpočty poskytují zatím nejsilnější podporu pro existenci superionické vody, o přímý důkaz ještě nejde. K tomu by mohlo posloužit např. zkoumání exotického materiálu pomocí rentgenové difrakce.
Zdroj: ChemistryWorld.com
Poznámky PH:
Není to celé divné, když se jinde uvádí, že při cca 374 °C už voda nemůže jako kapalina existovat za žádného tlaku a mění se na páru? (Obvykle se to uvádí v kapitole popisující další osud Země – jak se s rostoucím přísunem tepla ze Slunce vypaří pozemské oceány.)
Zdroj neuvádí, v čem se tedy ultrakyselina vlastně uchovávala.
Jinde se tvrdí, že tento led by mohl žlutě světélkovat a pevností se blížit oceli. Dokonce se spekuluje, že celkově by mohlo jít o vůbec nejčastěji se vyskytující formu vody ve sluneční soustavě.
