Eine neue Form von Eis wurde entdeckt

Eisformen kannten Physiker bereits in zwanzig verschiedenen Formen. Aber sie haben gerade erst eine weitere identifiziert. Eine Form, die unter extremen Druckbedingungen entsteht. Solche, wie sie auf extrasolaren Welten existieren könnten.

Graphit findet man in den Minen unserer Bleistifte. Diamanten eher an den Fingern von Damen. Beide bestehen jedoch nur aus Kohlenstoffatomen. Was den Unterschied ausmacht, ist die Anordnung dieser Atome, die Temperatur– und Druckbedingungen, unter denen sich der jeweilige Kohlenstoff entwickelt hat und, was wir noch weniger wissen, aber beim Eis ähnlich ist: Es gibt mindestens zwanzig verschiedene Formen davon.

Jetzt beschreiben Forscher der Universität von Nevada in Las Vegas (USA) eine davon. Eine Form von Eis, die auf der Erdoberfläche nicht natürlich vorkommt, da sie aus Wasser entstanden ist, das unter extremen Druckbedingungen stand. Diese Form von Eis könnte daher im Mantel unseres Planeten zu finden sein. Aber auch auf anderen Planeten oder Monden. Auch außerhalb unseres Sonnensystems, was diese Exoplaneten bewohnbar machen würde.

Eis unter hohem Druck

Die Forscher platzierten eine Wasserprobe im Herzen einer Zelle mit Diamant-Amboss. Dadurch wurde das Wasser stoßweise auf einen Druck gepresst, wie er im Zentrum unserer Erde herrscht. Ruckartig, weil die Physiker den Prozess immer wieder unterbrachen, um das Ganze mit einem Laser aufzuwärmen. Auf diese Weise gefror das Wasser, dann schmolzen die Eiskristalle. Und wie sich herausstellte, führte der Vorgang zur Bildung einer Vielzahl von Anordnungen der Sauerstoff- (O) und Wasserstoffatome (H), aus denen das Wasser besteht (H20).

Die Forscher beobachteten zunächst die Bildung einer bekannten Eisart, Eis VII, mit einer kubischen Struktur. Aber auch Eis X, das hatten sie erwartet, aber bei viel höherem Druck — in der Größenordnung von einer Million Atmosphären gegenüber „nur“ 300.000 hier. Und schließlich, dazwischen, eine Übergangsform namens VIIt Eis mit einer tetragonalen Struktur.

Urhebender Autor: Nathalie Mayer