Z vlastní zkušenosti víme, že led je lehčí než voda. Proto v zimě pokrývá hladiny jezer a řek, nikoli jejich dna. Od roku 1984 se také ví, že existuje ještě jeden led, který vzniká při velmi nízkých teplotách. Tento je mnohem hustší, a tedy těžší než to, co vidíme v zimě.

Mezi oběma druhy ledu existuje přechodná zóna, kdy je zmrzlá voda opět „pohyblivá“. Dosud však nebylo jisté, zda se mění v tekutinu, nebo v něco jiného. Aby to byla tekutina, musí mít její molekuly jistou volnost pohybu. Pokud ji nemají a jen rotují na svém pevném místě, je to jiný „rotační“ stav, který není považován ani za pevnou látku, ani za tekutinu.

Kapalina se mění v led po růstu teplot

Rakušané a Švédové zjistili, že těžký led ztrácí svou pevnost při teplotě minus 163 stupňů Celsia. „Z analýzy dat jsme mohli určit prostor pohybu molekul o velikosti 50 čtverečních nanometrů, což je na molekulu velká plocha. Je to typické pro vazké tekutiny,“ řekl šéf rakouského týmu Thomas Lörting, jehož tým využil ke sledování pohybu molekul rentgen.

Pokud se hustý, a tedy těžký led zahřeje na teploty vyšší než minus 163 stupňů, mění se v kapalinu, která má o něco větší tekutost než třeba med. Ale je to kapalina, která je tím tekutější, čím je teplota vyšší. „To u tak nízkých teplot vlastně neznáme,“ podtrhl rakouský fyzik.

Hustá voda zůstává v kapalném stavu zhruba do teploty minus 140 stupňů. Pak se ale „znenadání masivně proměňuje“. „Atomy se uspořádají a vzorek má o 25 procent větší obsah, tj. hustota poklesne o 25 procent,“ řekl Lörting. Zároveň vzniká nám známý lehký led, který při normálním tlaku vydrží až do teploty nad nulu stupňů, kdy se mění v „naši“ vodu.

„Je to pro nás první, téměř nezvratný důkaz, že u vody skutečně existuje přechod mezi dvěma různými kapalinami, které se liší hustotou,“ podtrhl Lörting.