Открыты два новых типа соленой воды. Вот как это может изменить химию
При воздействии более высоких давлений и более низких температур, чем те, которые можно найти в природе на Земле, атомы в гидратированном хлориде натрия - морском водяном льде - выстраиваются в ранее неизвестные структуры, в которых доля молекул воды намного выше, чем в соли.
Новые виды морского льда
Это открытие авторов нового исследования может объяснить странную химическую сигнатуру вещества, покрывающего поверхность спутника Юпитера Европы — при измерениях оказалось, что она содержит больше воды, чем предсказывает теория.
На таких спутниках, как Европа и Ганимед, которые вращаются вокруг Юпитера, и на спутнике Сатурна Энцеладе, ученые ранее обнаружили свидетельства объединения соли и воды в лед, только условия, в которых они находятся, сильно отличаются от земных.
Находясь в космическом вакууме, вдали от Солнца, поверхности этих далеких миров могут стать чрезвычайно холодными. Под их ледяным покровом лежат океаны, которые в некоторых случаях могут быть более чем в 100 раз глубже, чем самые глубокие воды на Земле. А это значит, что на их дне давление и температура будут достигать экстремальных значений.
Авторы новой работы решили исследовать влияние соли на структуру льда при этих условиях. Они сжали крошечную каплю соленой воды в ячейке с алмазной наковальней в чрезвычайно холодных условиях, создав давление, в 25 000 раз превышающее атмосферное давление Земли, при одновременном снижении температуры до -123 градусов по Цельсию. В итоге результаты эксперимента удивили ученых.
Исследователи увидели, как появились две новые структуры молекул соли и воды. В одной из них на каждые 17 молекул воды приходилось две молекулы соли; в другой на одну молекулу соли приходилось 13 молекул воды. Обе они сильно отличаются соленой воды на Земле, где на одну молекулу соли приходится 2 молекулы воду и согласуются с водянистыми химическими сигнатурами, наблюдаемыми на ледяных лунах Солнечной системы.