Ученые давно пытаются разгадать тайну красных полос на поверхности Европы, одной из луны Юпитера. Исследователи считают, что это замороженная смесь воды и солей, но ее химическая сигнатура вызывает вопросы. Она не соответствует ни одному известному веществу на Земле.
Однако команда ученых под руководством Вашингтонского университета, возможно, приблизилась к решению загадки. Они открыли новый тип твердого кристалла, который образуется при соединении воды и поваренной соли в условиях холода и высокого давления. Исследователи считают, что новое вещество, созданное в лаборатории на Земле, образуется на поверхности и дне глубоких океанов Европы и других миров подобного типа.
При низких температурах вода и соли объединяются, образуя жесткую соленую ледяную решетку, известную как гидрат, удерживаемую водородными связями. Единственным ранее известным гидратом хлорида натрия была простая структура с одной молекулой соли на каждые две молекулы воды.
Но два новых гидрата, обнаруженных при умеренном давлении и низких температурах, отличаются. В одном, на каждые 17 молекул воды приходится две хлорида натрия; в другом, на каждые 13 молекул воды — один хлорид натрия. Ученые считают, что это объясняет, почему следы с поверхности спутников Юпитера более «водянистые», чем ожидалось.
Новые структуры гидрата натрия. Батист Журно/Вашингтонский университет
Гидраты получили в ходе эксперимента с алмазами. Небольшое количество соленой воды зажали между двумя драгоценными кристаллами размером с песчинку до давления, которое в 25 000 раз выше атмосферного. Ученые наблюдали образование новых структурных решеток под микроскопом благодаря прозрачности камней.
Такие холодные условия высокого давления, достигнутые в лаборатории, считаются типичными Юпитера.
