Исследователи из США сжали каплю воды между двумя алмазными наконечниками и обнаружили: при давлении выше 222(12) гигапаскалей лёд теряет кубическую симметрию. Результаты опубликовали 15 октября 2026 года в журнале Communications Chemistry. Рентгеновская дифракция показала, что кристаллическая решётка искажается. Расчёты авторов лучше согласуются с одним из двух возможных вариантов её строения, обозначенным как Pbcm.

Что эксперимент говорит о воде в недрах планет

При таком сжатии лёд-X перестраивается и больше не сохраняет прежнюю кубическую симметрию. Чтобы понять, где расположены атомы, учёные изучили, как рентгеновские лучи рассеиваются на образце. Измерения допускают два варианта симметрии: Pbcm и P42/nnm. Расчёты показывают, что первый вариант выглядит заметно вероятнее.

Результат уточняет, при каком давлении лёд-X перестаёт сохранять устойчивую структуру, и даёт данные для моделей недр Урана и Нептуна. Но в эксперименте воспроизвели только давление, а не температуру ледяных гигантов. Поэтому он показывает, как лёд меняется при таком сжатии, но сам по себе не описывает состояние воды во всех слоях этих планет. По этим данным также нельзя точно определить теплопроводность, проводимость или особенности магнитного поля планеты.

Представим квадратную сетку, которую равномерно сжимают: можно ожидать, что она сохранит исходную симметрию. В опыте с водой произошло иначе: при экстремальном давлении кристаллическая решётка исказилась. Сравнение помогает понять сам факт изменения формы, но не заменяет измерений при температурах, характерных для ледяных гигантов.

Подробнее о подготовке текста научной публикации можно узнать в разделе услуг по работе с научными статьями.

Схема показывает ход эксперимента и его ограничение: измерено изменение структуры льда при высоком давлении, но не при температуре недр ледяных гигантов.

Фото: Egor Kamelev / Pexels