Команда специалистов из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Кембриджского университета выявила новый тип льда, который больше напоминает жидкую воду, чем другие известные виды льда. Открытие, описанное в статье в журнале Science, может изменить представления ученых о воде.
В ходе экспериментов группа использовала процесс шарового измельчения, который подразумевал встряхивание обычного льда вместе со стальными шариками в банке, охлажденной до минус 200 градусов по Цельсию. Вместо того чтобы получить маленькие кусочки обычного льда, ученые выявили новую аморфную форму льда, которая имела ту же плотность, что и жидкая вода, однако ее состояние при этом напоминало воду в твердой форме. Новый тип получил название «аморфный лед средней плотности» (medium-density amorphous ice, MDA). При изучении невооруженным глазом MDA напоминает мелкий белый порошок.
Предполагается, что такой лед может существовать внутри ледяных спутников Солнечной системы, поскольку приливы от газовых гигантов вроде Юпитера и Сатурна могут оказывать на обычный лед такое же воздействие. Кроме того, при нагревании и перекристаллизации MDA выделяется большое количество тепла, что может вызвать тектонические сдвиги и «ледяные землетрясения» в покрытии льда толщиной в километры на спутниках, таких как Ганимед.
Ранее было известно о 20 кристаллических формах льда и только о двух основных типах аморфного льда: высокой и низкой плотности. Между ними существует большой разрыв в плотности, и считалось, что в пределах этого разрыва не может быть льда.
Разница в плотности между известными видами аморфного льда привела к гипотезе, что вода на самом деле существует в виде двух жидкостей при очень низких температурах, а при определенной температуре обе эти жидкости могут сосуществовать, причем один тип плавает над другим, как при смешивании масла и воды. Это явление было продемонстрировано в компьютерном моделировании, но пока не подтверждено экспериментально.