Суперионный лед может существовать на Венере
Физики провели моделирование молекулярной динамики модификации льда-VII и выяснили, что протоны внутри него способны перемещаться по кристаллической решетке под действием внешнего электрического поля. Такое поведение характерно для не так давно обнаруженного экспериментально суперионного состояния льда, существование которого возможно на холодных планетах-гигантах, таких как Уран и Нептун. Но появление суперионности под действием электрических полей большой напряженности расширяет спектр небесных тел, на которых возможно существование этого экзотического состояния. В том числе, согласно исследованию, суперионный лед может существовать на Венере. Статья опубликована в Science Advances.
Большая часть льда на Земле представляет собой лед-Ih, который имеет гексагональную кристаллическую решетку. Но существуют еще 17 модификаций водяного льда, отличающихся расположением молекул в элементарных ячейках. В одной из них, получившей название лед-VII, молекулы располагаются в узлах кубической решетки. Такая фаза образуется в широком интервале температур при давлениях выше 2 ГПа и отличается от других модификаций возможностью перехода в суперионное состояние. В этом состоянии атомы кислорода в молекулах воды внутри кристаллической решетки остаются неподвижны, тогда как протоны обретают способность перемещаться по всей элементарной ячейке и даже за ее пределы.
Существование такого состояния физики предсказали еще в 1987 году, а наблюдать его в лаборатории удалось только в 2018. Но еще до лабораторного синтеза исследователи выдвинули теорию о том, что суперионный лед-VII может существовать в мантиях планет-гигантов, таких как Уран и Нептун, так как давление и температура внутри них позволяют существовать этой кристаллической модификации. До этого ученые также показали, что на структуру льда и возникновение у него суперионности могут влиять, кроме всего прочего, внешние электрические поля.
Исследователи из Ирландии, Канады и Чехии под руководством Найла Инглиша (Niall J. English) из Университетского колледжа Дублина провели теоретическое моделирование движения протонов в кристаллической решетке льда-VII с помощью метода ab initio неравновесной молекулярной динамики. Ab initio подходы отличаются от остальных методов квантово-механического моделирования тем, что не используют в работе эмпирических данных, а базируются только на физических законах. В качестве физической основы расчетов авторы использовали метод функционала плотности. Он заключается в принятии нескольких приближений, согласно которым все электроны в системе одинаково взаимодействуют друг с другом, а функционал для определенной точки пространства зависит только от электронной плотности в ней. В отличие от метода Хартри-Фока, в теории функционала плотности многоэлектронная функция заменяется электронной плотностью, что позволяет решать более простое одночастичное уравнение Шредингера для каждого элемента системы.
Авторы выяснили, что при действии электрических полей напряженностью ниже 0,33 вольт на ангстрем суперионность в этой форме льда возникать не будет. Но при более высоких значениях напряженности в системе начали проявляться характерные для суперионного состояния «перескоки» протонов по механизму Гротгуса. Согласно этому механизму образовавшиеся после диссоциации воды ионы водорода прикрепляются к другим, недиссоциированным, молекулам с образованием положительно заряженного гидроксония H3O+. Эта частица довольно неустойчива, поэтому протон отщепляется от нее и переходит к следующей нейтральной молекуле. Таким образом ионы водорода могут бесконечно перемещаться по кристаллической решетке, если сохраняются необходимые для существования этого явления условия.
Кроме теоретических расчетов исследователи построили колебательные спектры льда-VII при действии на него внешнего электрического поля. Они также показали, что при росте напряженности электрического поля у молекул воды появляются колебания, связанные с появлением суперионного механизма диффузии протонов. Исходя из более раннего обнаружения электрических полей на Венере и присутствия на ней воды, авторы исследования сделали вывод, что лед-VII в суперионном состоянии может существовать не только на холодных планетах-гигантах, но и на более горячих небесных телах, имеющих сильные электрические поля, таких как Венера. Стоит отметить, что лед-VII наравне с льдом-X, в отличие от других модификаций, может существовать при высокой температуре, вплоть до почти 700 градусов Цельсия, хотя для этого и требуются высокие давления порядка 10 гигапаскалей.
Лед-VII, как и многие другие модификации, существуют при высоком давлении или очень низкой температуре. Однако даже в привычной нам фазе льда-I сосуществуют две разные комбинации — кубическая и гексагональная. Кубическая модификация метастабильна и получить ее в чистом виде ученым до сих пор не удалось. Однако недавно исследователи поставили рекорд: они создали лед-I, в котором содержание кубической фазы достигло 80 процентов.
Источник
Меню
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Последние новости
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - ...
Последние аномальные новости

Вымышленные животные, оказавшиеся настоящими

Депутат назвал причины гибели группы Дятлова

Есть ли спутники у экзолун

Жители Земли увидят парад планет

Загадка деревни, где девочки превращаются в мальчиков

Затмение может запустить еще одну революцию

Караундж нуждается в охране и заботе

Комплексы С-500 будут сбивать спутники

Коронавирус стал причиной 4-часовой эрекции

Кот из Британии дожил до 31 года

Необъяснимые встречи новороссийцев с НЛО

НЛО замечен над Гранд Каньоном

Огромная башня найдена в кратере на Луне

Оранжевый диск замечен над Аргентиной

Охотники за привидениями ищут призрак молодой девушки

Охотники за привидениями ищут призрака на месте исторического убийства

Похищение людей пришельцами

Преданный пес погиб сразу после смерти хозяйки

Призрак девочки преследует посетителей замка Монтебелло

Рисунок на поле появился в Польше

Ровер размером с коробку вернет США на Луну

Спутники будут уничтожать космический мусор лазером

Страшное предсказание Ванги

США создадут виртуальную пограничную стену

Температурную аномалию обнаружили в пещере Таврида

Теория формирования Луны может быть неверна

Туристов будут выпускать в открытый космос

Хрономираж замечен в Антарктиде

Что будет с Землей, если человечество вымрет

Что искусственный интеллект видит в зеркале

Британское правительство купит OneWeb для слежки

Где в Подмосковье можно увидеть пришельцев

День НЛО в Запорожье

Дыра, ведущая в центр Земли, появилась в Атлантике

Женщина приехала на пикник и встретила неандертальцев

Как древние греки защищались от зомби

Как работают алтайские уфологи

Камни в основании Стоунхенджа доставлялись по земле

Компания Google составила карту активности пришельцев

Машинист увидел стоящую на рельсах собаку с красными глазами

Муж не знал, как жена забеременела, а стоило присмотреться к коту

На Земле начинаются чудеса

Над Токио взорвался метеорит

Началось нашествие жуков на Землю

Недалеко от Кыштыма уфологии проведут экспедицию

Оглушительный взрыв в небе над городом Аспен

Почему существование экзопланет может быть плохим знаком

Сбывшиеся предсказания Нострадамуса

Свидетельства появления НЛО в небе над Россией

Странная история Шевальского замка

Таинственные существа

Телеканал History покажет сериал 'НЛО. Опасные контакты'

Третий Храм будет построен через год

Тысячи морских звезд вымыло на пляж Южной Каролины

Уфолог назвал любимые пришельцами места в Москве

Уфологи показали, где в Барнауле можно встретить НЛО

ФБР признало Украину родиной снежного человека

Флот шарообразных НЛО завис в небе над Колумбусом

Что думают в Абхазии об НЛО

Экзопланеты, которых не должно быть

Какой лисапед лучше всего купить для деток от пяти лет

Алюминий нашли в атмосфере экзопланеты

Аномальный туризм в России

Верите ли вы в паранормальные явления

Власти Китая собираются стерилизовать тысячи женщин

Всемирный День уфолога

Гигантская анаконда в джунглях Амазонки

Годзилла проснулся в горах Гуйчжоу

Девушка с трех лет слышит странные голоса

Женщина увиделя призрака, когда взглянула на экран видеоняни

Жуткая чупакабра

Загадка появления аномальных частиц из космоса

Загадочные контакты с пришельцами

Загадочные помощники. Что защищает население от коронавируса

Как найти следы снежного человека

Массивный НЛО покидает Солнце

Мифический Кракен

На ранчо захвачена летающая тарелка

Необъяснимая пандемия у слонов в Африке

Нерешенная тайна Фастуокеров

НЛО замечен над Пуэрто-Рико

НЛО над Мичиганом 1994 год

Обезьяна выжила после пересадки ей печени свиньи

Обнаружили новую частицу - тетракварк

Открыли самую тяжелую землеподобную планету

Почему люди продолжают верить в экстрасенсорные способности

Правила поведения в доме для борьбы с нечистой силой

Пропавшие 411 и спонтанное образование порталов

Расшифрованы предсказания Книги вечности

События, подтверждающие существование НЛО

Фильм 1947 года предсказывает смартфоны и другие современные технологии

Американская вакцина от коронавируса будет стоить $3120

Аномально густые волосы новорожденного ребенка

Аномальное нашествие змей в Томской области

Всемирный день НЛО

Девушка несколько лет носила корсет

Как из Марса сделать Землю

Мистическая деталь помогла найти место захоронения фронтовика

Наблюдение НЛО в Норвегии 1760 года

Наименее правдоподобные фантастические фильмы

Нас похитили пришельцы, чтобы ставить над нами опыты

Обществу Аненербе исполнилось 85 лет

По астрологическим предсказаниям 2020 год станет решающим

Повезет ли людям поселиться на других планетах

Под Новороссийском обнаружили неизвестный дольмен

Таинственное исчезновение массивной звезды

Таксист встретил НЛО

У Земли пока нет средств защиты от опасных астероидов

Употребление вина улучшает умственные способности

Центр тяжести Солнечной системы смещается

Черная фигура в спальне

Шансы падения на Землю астероида-убийцы

Шаровая молния попала в здание школы

Шаровая молния спалила гараж

Экзопланета, которая горячее некоторых звёзд

Эксперт объяснил неуловимость снежного человека

Американская летающая тарелка 1959 года

Армаду НЛО сняли в Бразилии

Бельгийский инцидент. Нашествие НЛО в 1989-1990 годах

Девять процентов россиян не поддерживают внедрение 5G

Депутат предложил запретить магов и экстрасенсов

Десять казней египетских обрушились на Китай

Добывать полезные ископаемые с астероидов

Жуткая история из Мексики

Загадочный феномен Бетельгейзе

Крушение НЛО в Шэг-Харбор в 1967 году

НЛО заметили над Саратовым

НЛО отключил 16 ядерных ракет на базе в Монтане

НЛО трансформер на видео Министерства обороны США

Новая загадка древнего города Теотиуакан

Осенью каждый из мегаполисов накроет Белое облако

Особенности наблюдения за парадом планет

Предсказано существование нового атомного ядра

Рисунок на поле появился в графстве Хэмпшир

Тайна аномальных зон в коре Земли

Эзотерики и мастера духовных практик собрались на Космофорум 2020

Подоконники СПБ

ОСАГО онлайн купить

Алмазные дожди идут на Нептуне

Загадка деревни вампиров в Белоруссии

Измерили параметры экзопланеты Бета Живописца

Иисус Христос был черным

Конспирологические теории на постсоветском пространстве

Кто такой Водяной

Можно ли создать новую Вселенную

Невероятный акведук в Кумбе-Майо

НЛО сняли рядом с Молёбской аномальной зоной

О существовании планеты Нибиру спорят конспирологи

Обнаружили шесть экзолун

Осенью мир будет уже совершенно другим

Почему инопланетян так и не нашли

Птицы оказались разносчиками рыб

Россиянка прошла за сутки 163,5 км

Сверхбыстрый НЛО заметили в Канаде

Составили карту мест в Подмосковье, где бывал снежный человек

Борец с половиной тела

Есть ли сознание у животных

Житель Японии поймал рыбу из Аватара

Замаскированный НЛО над Англией

Как НЛО над Прикарпатьем чуть не развязало ядерную войну

Коренные американцы оказались сибиряками

Нибиру со спутниками заметили около Солнца

НЛО сбил рейс MH17

НЛО сняли в хорошем качестве

Огромный НЛО пролетел мимо Солнца

Работает ли астрология. Вот что говорит наука

Родилась девочка без рук и без ног

Руины древнего строения на Марсе

Самые необычные транспортные средства инопланетян

Странная история о зловещей японской телерекламе

Странные НЛО в небе Франции

Теории заговора. Как отличить ложь от правды

Чупакабра или белка. В Самаре угадывают, чей след на фото

Алмасты - снежный человек в горах Кабардино-Балкарии

Аномальное поведение животных в Китае предвещает катастрофу

Башнеобразный НЛО над Техасом

Белый НЛО следует за модулем Аполлон-16

Внутри Земли обнаружили гигантские горы

Город в небе над США

Девушка перестала мыться из-за редчайшей болезни

Древняя лодка найдена на Марсе

Загадка камеры под храмом Теотиуакана

Индианка была мужчиной и даже не подозревала об этом

Инопланетянина сняли в президентском особняке Аргентины

Когда даже климатологи осознают, что приближается Конец Света

Летающие тарелки - метеориты из дальнего космоса

Подписка на новости
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика