Идея суперионной воды существует уже несколько десятилетий. Ученые полагают, что она существует внутри мантий планет, таких как Уран и Нептун, но до сих пор никто не смог доказать её существование в эксперименте.

Команда исследователей смогла получить суперионную воду из льда при высоком давлении воздействуя на него серией мощных лазерных импульсов.

Такое сочетание обеспечило температуру и давление, которые естественным образом на Земле не получить.

«Это очень сложные эксперименты, поэтому было очень интересно увидеть, что мы можем многому научиться из данных», - говорит один из сотрудников, физик Мариус Миллот из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) в Калифорнии, сообщает sciencealert.

«Мы потратили около двух лет на проведение измерений и еще два года на разработку методов анализа данных».

Молекулы воды состоят из двух атомов водорода, соединенных с одним атомом кислорода в V-образной форме. Слабые силы между молекулами становятся более очевидными, когда их охлаждают, заставляя их раздвигаться, когда вода замерзает.

В суперионной воде интенсивное тепло разрушает связи между атомами молекулы воды, оставляя твердую кристаллическую структуру атомов кислорода.

«Это действительно странное состояние материи», - сказал Миллот Кеннет Чанг в The New York Times.

Начав с давления в воде в миллион раз больше, чем на Земле, и пропустив через два алмазных слоя был плучен особый вид льда под названием лед VII, который остается твердым при комнатной температуре.

В отдельной лаборатории лазерные ударные волны длительностью 10-20 миллиардов долей секунды были пропущены через лед, что привело к условиям, достаточно экстремальным для создания суперионной воды.

Предварительное сжатие льда позволило исследователям подтолкнуть лед к более высоким температурам, прежде чем все испарилось.

В оптическиом спектре ученые смогли определить что в материале льда движутся ионы, а не электроны, из-за его непрозрачного вида.

Теперь мы знаем, что суперионный лед фактически существует, он может помочь объяснить нецентральные магнитные поля Урана и Нептуна.

Это также еще один пример того, как молекулы действуют в экстремальных условиях температуры и давления.