Gheața care e aproape la fel de fierbinte ca Soarele există pe Pământ

Gheața supersonică sună ca ceva desprins din desene animate, atât la nume, cât și la proprietăți – este solidă și lichidă deopotrivă, este de 60 de ori mai densă decât gheața normală și se formează la temperaturi la fel de fierbinți ca suprafața Soarelui.

Această gheață supersonică ar exista în interiorul planetelor Uranus și Neptun. Totuși, existența ei era pur ipotetică, până acum. „Munca noastră oferă dovezi experimentale pentru gheața supersonică și arată că aceste predicții nu erau datorate artefactelor din simulări, ci capturau cu adevărat comportamentul extraordinar al apei în acele condiții”, a zis Marius Millot, fizician la Lawrence Livermore National Laboratory in California într-o declarație emisă de laborator.

Prima oară când oamenii de știință au intuit că ar putea exista un stadiu ciudat al apei, când nu este nici solidă, nici lichidă, a fost în urmă cu 30 de ani. Din moment ce se formează la temperaturi și presiuni extreme – precum cele din interiorul planetelor – gheața aceasta este mult mai densă decât cea cu care suntem obișnuiți. În faza supersonică, moleculele de hidrogen și oxigen din apă nu se mai comportă normal – ionii de hidrogen se mișcă precum un lichid în interiorul structurii de cristale solide a oxigenului.

Procesul de fabricare a gheții nu a fost unul ușor. Înainte de toate, echipa a comprimat apa în gheață cristalină cubică ultraputernică, având o formă de cristal diferită față de cea pe care o vedem în cuburile de gheață obișnuite. Apoi, cercetătorii au încălzit și compresat celulele mai mult, cu ajutorul șocurilor laser. Fiecare structură de gheață a trecut prin șase raze laser la o presiune imensă.

Odată ce gheața supersonică a fost creată, echipa a analizat proprietățile optice și termodinamice ale acesteia. Au avut undeva între 10 și 20 de nanosecunde timp să facă acest lucru. După aceste nanosecunde, valurile de presiune slăbeau compresia, iar apa se dizolva. Au descoperit că gheața se topește la temperaturi de 4.725 de grade Celsius, la o presiune de 200 Gigapascali (o presiune de 2 milioane de ori mai mare decât a atmosferei de pe Pământ).

Experimentul ne permite să privim în interiorul planetelor Uranus și Neptun. „Este… incredibil că apa înghețată este prezentă la mii de grade în interiorul acestor planete, dar asta arată experimentele”.