
Ученые Чикагского университета провели квантовые симуляции, чтобы смоделировать поведение воды в экстремальных условиях, существующих в мантии Земли.
При сверхвысокой температуре и давлении вода начинает демонстрировать аномальные свойства, находясь одновременно в разных фазах. Она может быть жидкой, когда температура среды в 10 раз выше точки кипения, а также сочетать в себе признаки жидкости и твердого тела. Ученые смоделировали условия с помощью суперкомпьютера, повысив температуру и давление среды, в которой находятся молекулы воды, до значений, которые, соответственно, в 40 раз и 100 тысяч раз выше нормальных условий.
В лаборатории такой эксперимент провести невозможно, поскольку вода начинает вступать в химические реакции с материалом оборудования. Для простоты исследователи рассматривали лишь небольшое число молекул H2O, изучив их квантовые состояния при экстремальных условиях.
Исследователи показали, что при температуре 1000 кельвин (726 градусов Цельсия) и давлении 11-20 гигапаскаль (ГПа) вода находится в жидкой фазе и быстро диссоциирует на ионы, которые тут же рекомбинируются. Этот процесс осуществляется с помощью бимолекулярного механизма, когда кинетическая энергия двух молекул столь высока, что при столкновении они распадаются. Образующиеся при этом короткоживущие ионы играют роль носителей заряда, что объясняет, почему электропроводимость воды в такой экстремальной среде на 6-7 порядков выше, чем в нормальных условиях. При этом водородные связи между молекулами, обеспечивающие жидкое состояние, сохраняются по крайней мере при давлении до 20 гигапаскаль.
11:30
Среда
0
3
"Мосфото" и "Моспитомец" выпустили фотоистории животных, которые нашли дом
"Мосфото" и "Моспитомец" выпустили фотоистории животных, которые нашли дом Городской фотобанк "Мосфото" ко дню рождения сервиса по пристройству животных
11:30
Среда
1
Сила земли: растительные продукты как фундамент иммунитета
Сила земли: растительные продукты как фундамент иммунитета В наше неспокойные времена всё больше
11:30
Среда
3
Власти Австрии потребовали от украинских пенсионеров вернуть соцпомощь для беженцев
Фото Ian Betley / Unsplash Австрийские власти потребовали от части украинских беженцев вернуть
11:30
Среда
2
Сервис "Моспитомец" представил пошаговую памятку, как забрать животное из приюта
Происшествия и криминал
11:30
Суббота
0
15
«Агенты Кремля» добрались до молока и мяса: Европейские супермаркеты превратились в «духовки» - «Происшествия»
Как обычно, обвиняют Россию, как обычно — без доказательств
