تم اكتشاف مرحلة جديدة غريبة من الجليد خلال التجارب التي أجريت على أكبر ليزر للأشعة السينية في العالم. تعرف على الجليد XXI، وهو طور غريب يتشكل في درجة حرارة الغرفة، تحت ضغط شديد.

تُعرف المياه المتصلبة التي نعرفها كثيرًا هنا على الأرض من الناحية الفنية باسم الجليد I، ولكنها مجرد قمة جبل الجليد – على سبيل المثال، يمكن أن يسقط كائنات فضائية على كوكب نبتون الجليد الثامن عشر في مشروباتهم. فضح عادي H₂يا إلى مختلف درجة حرارة و ظروف الضغط يمكن أن يؤدي إلى أكثر من 20 مرحلة مختلفة من الأشياء، في الواقع.

Ice XXI هو الأحدث الذي انضم إلى الصفوف. له بنية بلورية رباعية الزوايا مع وحدات متكررة كبيرة إلى حد ما تتكون من 152 جزيء ماء، مما يجعله متميزًا عن جميع مراحل الجليد المعروفة الأخرى.

متعلق ب: رصد جليد غريب يمكن أن يتشكل على كواكب غريبة لأول مرة

لا تتوقع تحضير عدد قليل من مكعبات الثلج الفاخرة في الثلاجة في المنزل. أو أي نوع من الفريزر لهذه المسألة.

استخدم الباحثون خلية سندان الماس في منشأة XFEL الأوروبية في ألمانيا لضغط المياه إلى ضغوط تصل إلى 2 جيجاباسكال (حوالي 20 ألف ضعف ضغط الهواء عند مستوى سطح البحر) في غضون 10 مللي ثانية.

ثم أطلقوا الضغط ببطء نسبي – خلال فترة راحة مدتها ثانية واحدة – قبل تكرار العملية. طوال الوقت، التقطت الأشعة السينية مليون صورة في الثانية لمعرفة كيفية تغير البنية البلورية.

لقد تبين أن الجليد XXI هو أحد المراحل الوسيطة العديدة المحتملة في طريق الماء ليصبح مرحلة غريبة تعرف باسم الجليد السادس.

“مع نبضات الأشعة السينية الفريدة من نوعها لـ XFEL الأوروبي، اكتشفنا مسارات تبلور متعددة في H₂O، والتي تم ضغطها وفك ضغطها بسرعة أكثر من 1000 مرة باستخدام خلية سندانية ماسية ديناميكية.” يقول جيون وو لي، فيزيائي في معهد أبحاث كوريا للمعايير والعلوم.

ويقول الباحثون إن اكتشاف الجليد الحادي والعشرين يشير إلى احتمال وجود مراحل أخرى غير معروفة من الجليد الأقمار والكواكب الجليدية.

وقد نشر البحث في المجلة مواد الطبيعة.