Zabudnite na to, čo ste vedeli o ľade: Niečo tu nesedí

Vedci vytvorili formu ľadu, ktorá môže existovať pri izbovej teplote. Stačil extrémny tlak – a učebnice fyziky dostali ďalšiu trhlinu.

Keď sa povie ľad, automaticky si predstavíme mráz, zimu a zamrznutú vodu. Nový výskum však ukazuje, že tento obraz je zjednodušený až zavádzajúci. Medzinárodnému tímu vedcov sa totiž podarilo vytvoriť úplne novú formu ľadu, ktorá môže existovať aj pri izbovej teplote. Neznamená to, že by voda zamrzla na kuchynskej linke, ale že pri extrémnom tlaku sa správa spôsobom, ktorý sme doteraz nepoznali.

Vedci z Kórejského výskumného inštitútu pre štandardy a vedu v spolupráci s európskymi výskumnými centrami využili diamantové tlakové komory a röntgenové lasery na pozorovanie vody stlačenej na tlak približne 2 gigapascaly, čo je asi dvadsaťtisícnásobok atmosférického tlaku. Za týchto podmienok voda pri izbovej teplote neprechádza priamo do známeho ľadu, ale cyklicky tuhne a topí sa, až sa vytvorí nová kryštálová štruktúra, ktorú vedci označili ako ľad XXI.

Táto fáza ľadu je odlišná od všetkých doteraz známych foriem. Molekuly vody sú v nej extrémne husto usporiadané do telocentrickej tetragonálnej mriežky a výsledný ľad je metastabilný – dokáže istý čas existovať aj v podmienkach, kde by iné formy ľadu neprežili. Práve to robí objav takým dôležitým, pretože vedcom umožňuje nahliadnuť do procesov, ktoré prebiehajú hlboko vo vnútri ľadových mesiacov ako Titan či Ganymedes.

Nový ľad XXI tak nie je len laboratórnou kuriozitou. Môže predstavovať prechodný stav medzi vodou a exotickými formami ľadu, ktoré sa nachádzajú na vzdialených planétach a mesiacoch. Ukazuje sa, že voda je ešte oveľa komplikovanejšia látka, než sme si mysleli – a že aj niečo tak „obyčajné“ ako ľad dokáže v extrémnych podmienkach úplne prekvapiť.