Вода кажется самым обычным веществом на Земле, однако в других уголках Солнечной системы она может оказаться совсем не похожей на привычную жидкость. Ученые решили проверить, что произойдет с ней в условиях, которые невозможно встретить на поверхности нашей планеты.

Изображение: ScienceAlert

Команда физиков из США решила проверить, что случится с водой при давлении, характерном для недр Урана или Нептуна. Для этого крошечную каплю поместили между двумя алмазными наковальнями — инструментом, способным создавать давление в миллионы раз выше земного. В ходе эксперимента стрелка «весов» перевалила за 222 гигапаскаля, что примерно в 2,2 миллиона раз больше, чем давление, которое человек ощущает на поверхности Земли.

Чтобы заглянуть внутрь образца, ученые использовали рентгеновские лучи. Когда лучи проходят сквозь вещество, они рассеиваются на атомах, и по этой картине можно понять, как те расположены друг относительно друга. Логика подсказывала: чем сильнее сжимаешь атомы, тем более упорядоченным и симметричным должен становиться их «узор». С водой вышло наоборот. Кристаллическая решетка льда, который образуется при таком чудовищном сжатии, стала не ровнее, а более перекошенной и вытянутой, изменилась ее фундаментальная атомная структура.

Такое поведение снова показало, что вода не желает вписываться в простые схемы. Для астрономов это не отвлеченная тонкость. От того, как устроено вещество в недрах далеких миров, зависит, как они проводят тепло, каким получается их магнитное поле и насколько плотным выходит вещество в целом. Сами планеты мы видим лишь косвенно, через сигналы телескопов, и новые данные помогают точнее расшифровать эти сигналы.

Кроме того, эксперимент позволил заглянуть за известный предел так называемого льда-X — одной из множества форм, которые принимает вода при высоких давлениях. Теперь ученым предстоит выяснить, что происходит с водой за этим пределом: ее кристаллическая структура становится сложнее, а прежние границы устойчивости льда-X приходится пересматривать.