В начале этого года мы рассказывали нашим читателям о созданной учеными новой экзотической форме льда, который может формироваться в естественных условиях только глубоко в недрах гигантских планет. Более того, следы такой формы льда, льда VII, позже были найдены внутри алмазов, извлеченных с очень большой глубины из земных недр. А не так давно в результате углубленных исследований этого материала, ученые выяснили, что он может формироваться, "расти", с огромной скоростью, со скоростью в 1000 миль в час (1610 километров в час). Процесс формирования Льда VII коренным образом отличается от процесса обычной заморозки воды и знания об этом помогут ученым представить более точно, что же происходит в глубинах огромных планет.
Исследования Льда VII производились теоретическим путем при помощи математической модели, составленной учеными из Ливерморской национальной лаборатории. Результаты расчетов этой модели указали на существование порога давления, при превышении которого Лед VII начинает формироваться буквально со скоростью бьющей молнии. Этот процесс почти мгновенного преобразования фазы материи получил название однородного зародышеобразования.
Предварительные расчеты показали, что Лед VII формируется при высоких температурах и под давлением, превышающем нормальное атмосферное давление не менее, чем в 100 тысяч раз. А проведенные практические эксперименты показали, что процесс формирования льда VII можно отнести сразу к двум видам, к гомогенному (практически моментальному) и разнородному (распространяющемуся от поверхности внутрь).
Такая комбинация, с точки зрения физики процесса, некоторое время была неразрешимой головоломкой для ученых. И только новые исследования позволили внести некоторую ясность, Оказывается, что причиной всему является некий переломный момент, порог температурных различий между жидкой водой и уже сформировавшимися ледяными кристаллами. Более того, кристаллическая структура Льда VII кардинально отличается от структуры других видов льда, и сама эта структура служит своего рода катализатором, позволяющим этой форме льда распространяться сквозь массу воды за наносекунды времени.
Еще одной причиной столь высокой скорости формирования Льда VII является отсутствие слоя более нагретой воды в месте формирования зародыша кристалла льда, как это имеет место быть при заморозке воды в нормальных условиях. Это, в свою очередь исключает необходимость достаточно длительного процесса теплопереноса, который выфступает в роли "тормоза" процесса в нормальных условиях.
Теперь, когда у ученых появилась математическая модель, полностью соответствующая полученным экспериментальным данным, все это можно применить по отношению к другим областям науки и техники. Подобные эффекты, предположительно, можно будет использовать в новых типах устройств хранения информации, в процессах синтеза новых материалов, обладающих экзотическими свойствами и во многом другом.
