Стаття дослідників опублікована в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences. Про наукову роботу коротко розповідається в прес-релізі на EurekAlert!, інформує Ukr.Media наука та техніка.
При надвисокій температурі і тиску вода починає демонструвати аномальні властивості, перебуваючи одночасно в різних фазах. Вона може бути рідкою, коли температура середовища в 10 разів вище точки кипіння, а також поєднувати в собі ознаки рідини і твердого тіла.
Вчені змоделювали умови з допомогою суперкомп'ютера, підвищивши температуру та тиск середовища, у якій знаходяться молекули води, до значень, які, відповідно, у 40 разів і 100 тисяч разів вище нормальних умов. В лабораторії такий експеримент провести неможливо, оскільки вода починає вступати в хімічні реакції з матеріалом обладнання. Для простоти дослідники розглядали лише невелике число молекул H2O, вивчивши їх квантові стани при екстремальних умовах.
Дослідники показали, що при температурі 1000 кельвін (726 градусів Цельсія) і тиску 11-20 гігапаскаль (ГПа) вода знаходиться в рідкій фазі і швидко дисоціює на іони, які одразу рекомбінуються. Цей процес здійснюється за допомогою бімолекулярного механізму, коли кінетична енергія двох молекул настільки висока, що при зіткненні вони розпадаються. Які при цьому утворюються короткоживучі іони відіграють роль носіїв заряду, що пояснює, чому електропровідність води в такій екстремальній середовищі на 6-7 порядків вище, ніж у нормальних умовах. При цьому водневі зв'язки між молекулами, які забезпечують рідкий стан, зберігаються принаймні при тиску до 20 гігапаскаль.
