Ученые впервые обнаружили в природе новый тип воды, известный под названием лед-VII. Ранее на Земле этот тип льда, примерно в полтора раза плотнее обычного, создавали лишь в лабораторных условиях, а в естественной среде его можно встретить на естественных спутниках Сатурна (Титан и Энцелад) и Юпитера (Европа), которые по своей природе представляют ледяные глыбы.

Обнаружили лед-VII случайно: исследователи искали редкий вид двуокиси углерода, а вместо этого натолкнулись на первый экземпляр льда-VII на Земле. Образцы льда-VII были обнаружены в алмазах, залегавших в земной коре на глубине 410-660 километров, в той часть мантии, которая известна как переходная зона. В переходной зоне стабильные минералы обладают высокими водоудерживающими свойствами.

Как отмечают авторы исследования в своей статье, опубликованной в журнале Science, «небольшие включения (льда-VII) в бриллиантах, поднятые из мантии, дают ценную информацию по минералогии и химии тех частей Земли, которые иным путем исследовать невозможно».

Атомный состав льда-VII отличается от обычного льда. Лед-VII образуется при сжатии воды, а атомы образуют кубическую структуру, в отличие от гексагональной структуры льда-I. Несмотря на то что на Земле есть места с подходящим для формирования льда-VII давлением, наша планета в целом слишком теплая для этого.

Следует также отметить, что обычно вещества, оказавшиеся внутри алмазов, образовавшихся глубоко под землей, разрушаются при выходе на поверхность, где давление значительно ниже, из-за их нестабильной структуры. Чтобы сохранить целостность алмазов и вещества, «запертого» внутри них, необходимо поднимать их на поверхность очень быстро, поясняют специалисты.

Авторы исследования также заявляют, что лед-VII может служить индикатором для богатых водой регионов.

«Предполагается, что богатые водой районы в более глубоких слоях мантии Земли играют ключевую роль в глобальном обеспечении водой и подвижности теплогенерирующих элементов», — поясняют ученые.