მზის სისტემის ე.წ. ყინულის გიგანტების — ურანისა და ნეპტუნის — წიაღში წყალი უაღრესად ექსტრემალურ პირობებში არსებობს. მეცნიერებს დიდხანს აინტერესებდათ, თუ რა მდგომარეობაშია ეს ნივთიერება ამ შორეული პლანეტების სიღრმეში. ვინაიდან ასეთ დისტანციაზე ნიმუშების მოპოვება და გამოსაკვლევად დედამიწაზე ჩამოტანა არ შეგვიძლია, მკვლევრებმა ერთადერთ ეფექტიან გზას მიმართეს: საჭირო პირობები ლაბორატორიაში ხელოვნურად შექმნეს.

საფრანგეთის ალტერნატიული ენერგეტიკისა და ატომური ენერგიის კომისიის (CEA) ფიზიკოს ალექსის ფორესტიეს ხელმძღვანელობით მომუშავე ჯგუფმა ექსპერიმენტულად გამოიკვლია, როგორ მდგომარეობაში შეიძლება არსებობდეს წყალი გიგანტური პლანეტების შიგნით. ამ ციურ სხეულებზე ყინული სულაც არ ჰგავს იმ კუბიკებს, რომლებსაც გამაგრილებელ სასმელებში ვყრით. კოლოსალური წნევისა და ტემპერატურის გავლენით ის ეგზოტიკურ მდგომარეობაში გადადის, რომელსაც სუპერინიონურ ყინულს უწოდებენ.

ამ უცნაურ ფაზაში ჟანგბადის ატომები მყარ კრისტალურ ბადისებრ სტრუქტურას ქმნის, ხოლო წყალბადის ბირთვები (პროტონები) მასში სითხესავით თავისუფლად გადაადგილდება. სწორედ ეს პროცესი ანიჭებს ასეთ ყინულს ელექტროგამტარობის უნარს. ამის მიუხედავად, აქამდე უცნობი იყო, კონკრეტულად როგორი კრისტალური ფორმა აქვს ჟანგბადს მსგავს გარემოში წარმოქმნილ "ცხელ ყინულში" (იგი ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე ნარჩუნდება).

ამ საიდუმლოს ამოსახსნელად მკვლევრებმა წყლის მიკროსკოპული ნიმუშები ალმასის საბჯენ კამერაში მოათავსეს და ორი ულტრამტკიცე ალმასით მაქსიმალურად შეკუმშეს. პარალელურად, ტექსტურა ძლიერი ლაზერებით გაახურეს. ექსპერიმენტისას წნევამ 230 გიგაპასკალს მიაღწია, რაც დედამიწის ატმოსფერულ წნევას ორ მილიონზე მეტჯერ აღემატება, ხოლო ტემპერატურამ 1800 კელვინს (დაახლოებით 1500 °C-ს) გადააჭარბა.

ევროპის სინქროტრონული გამოსხივების ცენტრში (ESRF) ჩატარებულმა რენტგენის დიფრაქციულმა ანალიზმა მოულოდნელი შედეგი აჩვენა. აღმოჩნდა, რომ 200 გიგაპასკალზე მაღალი წნევისა და 1800 კელვინის პირობებში ჟანგბადის ატომები ექვსკუთხა მჭიდრო განლაგებას (hcp) იღებს. ეს ახალი ფორმა სუპერინიონური ყინულის დომინანტური ფაზა ხდება და აქამდე ცნობილ ე.წ. წახნაგცენტრირებულ კუბურ (fcc) სტრუქტურას ენაცვლება.

სამეცნიერო ჟურნალ Physical Review Letters-ში გამოქვეყნებულ ნაშრომში ავტორები აღნიშნავენ, რომ მათ წყლის ყინულის სრულიად ახალი, ჰექსაგონალური ფაზის არსებობა ცალსახად დაადასტურეს.

ეს აღმოჩენა ყინულის გიგანტების შიდა აგებულების უკეთ გასაგებად განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. ურანისა და ნეპტუნის ექსცენტრული მაგნიტური ველების წარმოქმნაში საკვანძო როლს სწორედ სუპერინიონური ყინულის ფენები ასრულებს. ახლად აღმოჩენილი ექვსკუთხა სტრუქტურის ელექტრული და მექანიკური თვისებების შესწავლა მეცნიერებს საშუალებას მისცემს, ამ გიგანტური პლანეტების შიდა პროცესების გაცილებით ზუსტი მოდელები შექმნან.