Во вообичаени услови, при толку висока температура водата би преминала во гасовита состојба или би се разложила на своите составни атоми. Меѓутоа, под исклучително висок притисок таа не може да се шири и преминува во необична состојба.
Научниците, користејќи дијамантски наковални и техники на ласерско загревање, изложиле примероци од вода на притисок од 2,3 милиони атмосфери, односно 230 гигапаскали, и на температура од 2.630 келвини, што е приближно 2.357 Целзиусови степени.
Со помош на синхротронска анализа со рендгенски зраци било утврдено дека водата преминала во кристална структура со „суперјонски“ својства, позната како „хексагонално густо пакување“.
Суперјонскиот мраз се опишува како необична состојба на материјата која не може целосно да се смета ниту за цврста ниту за течна.
Во оваа структура атомите на кислородот остануваат неподвижни во цврста кристална решетка, додека јадрата на водородот можат слободно да се движат, слично како честичките во течностите.
Суперјонскиот мраз претходно бил забележан во кубична структура со центрирани страни, но научниците сега утврдиле дека со зголемувањето на притисокот и температурата структурата се менува и преминува во хексагонално густо пакување.
При експериментите, на притисок од 155 гигапаскали и температура од 2.000 келвини била забележана мешана структура. На 219 гигапаскали и 2.630 келвини, новата хексагонална структура станала целосно доминантна.
Новата кристална структура би можела да има значајна улога во разбирањето на внатрешната градба на ледените џинови како Уран и Нептун.
Се претпоставува дека суперјонски мраз постои во внатрешноста на планетите, каде што владеат екстремно високи притисоци. Неговите електрични и механички својства би можеле да помогнат во објаснувањето на процесите што ги создаваат сложените и нестабилни магнетни полиња на овие планети.
Резултатите од истражувањето се објавени во научното списание „Физикал ривју летерс“.
