Chicago ülikooli teadlased on viinud läbi kvantimulatsioone, et simuleerida vee käitumist äärmuslikes tingimustes Maa vahevöös. Teadlaste artikkel avaldati ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences. Teaduslik töö on kokku võetud pressiteates EurekAlert !.
Äärmiselt kõrgel temperatuuril ja rõhul hakkab vesi ilmnema anomaalseid omadusi, olles samaaegselt erinevates faasides. See võib olla vedel, kui söötme temperatuur on keemistemperatuurist kümme korda kõrgem, ning ühendada ka vedeliku ja tahke aine tunnused.
Teadlased on simuleerinud superarvuti kasutamisega seotud tingimusi, suurendades keskkonnas, kus asuvad veemolekulid, temperatuuri ja rõhku väärtusteni, mis on vastavalt 40 ja 100 tuhat korda tavalistest tingimustest kõrgemad. Sellist katset on laboris võimatu läbi viia, kuna vesi hakkab seadme materjaliga keemiliste reaktsioonideni minema. Lihtsuse huvides uurisid teadlased vaid väikest arvu H2O molekule, uurides nende kvantseisundeid ekstreemsetes tingimustes.
Teadlased on näidanud, et temperatuuril 1000 kelvinit (726 kraadi) ja rõhul 11-20 gigapaskalit (GPa) on vesi vedelas faasis ja dissotsieerub kiiresti ioonideks, mis kohe uuesti rekombineeruvad. See protsess viiakse läbi bimolekulaarse mehhanismi abil, kui kahe molekuli kineetiline energia on nii kõrge, et need lagunevad kokkupõrkel. Saadud lühiajalised ioonid mängivad laengukandjate rolli, mis selgitab, miks vee elektrijuhtivus on sellises ekstreemses keskkonnas 6-7 suurusjärku suurem kui tavalistes tingimustes. Sel juhul säilitatakse vedelate olekute saamiseks molekulide vahel vesiniksidemed vähemalt rõhul kuni 20 gigapaskalit.
