Znanstvenici sa Sveučilišta u Chicagu proveli su kvantne simulacije kako bi simulirali ponašanje vode u ekstremnim uvjetima koji se nalaze u Zemljinom plaštu. Članak istraživača objavljen je u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences. Znanstveni rad sažet je u priopćenju za javnost na temu EurekAlert !.
Pri ultra visokoj temperaturi i tlaku voda počinje pokazivati anomalijska svojstva, biti istovremeno u različitim fazama. Može biti tekućina kada je temperatura medija 10 puta veća od točke ključanja, a također može kombinirati znakove tekućine i krute tvari.
Znanstvenici su simulirali uvjete pomoću superračunala, povećavajući temperaturu i tlak okoliša u kojem se nalaze molekule vode, do vrijednosti koje su, odnosno, 40 puta i 100 tisuća puta veće od normalnih uvjeta. Nemoguće je provesti takav eksperiment u laboratoriju, jer voda počinje ulaziti u kemijske reakcije s materijalima opreme. Radi jednostavnosti, istraživači su pogledali samo mali broj molekula H2O ispitujući njihova kvantna stanja u ekstremnim uvjetima.
Istraživači su pokazali da je pri temperaturi od 1000 Kelvina (726 Celzijevih stupnjeva) i tlaku od 11-20 gigapaskala (GPa) voda u tekućoj fazi i brzo se disocira na ione, koji se odmah rekombiniraju. Ovaj se proces provodi pomoću bimolekularnog mehanizma, kada je kinetička energija dviju molekula toliko visoka da nakon sudara propadaju. Rezultirajući kratkotrajni ioni igraju ulogu nosača naboja, što objašnjava zašto je električna vodljivost vode u tako ekstremnom okruženju za 6-7 reda veće nego u normalnim uvjetima. U ovom se slučaju vodikove veze između molekula pružaju tekuće stanje barem pod pritiskom do 20 gigapaskala.