В минерале стишовите обнаружены водные каналы

Стишовит, имеющий ту же химическую формулу SiO₂, что и кварц, но гораздо более высокую плотность, может содержать воду в весовых процентах. Международная группа ученых, используя алгоритм машинного обучения LASP, предсказала, а затем синтезировала и экспериментально подтвердила существование в гидратированном стишовите при высоких давлениях и температурах суперструктуры с одномерными водными каналами. Это открытие, опубликованное в журнале Science Advances, указывает на возможность хранения стишовитом в мантии Земли огромных объемов воды, эквивалентных нескольким океанам.

Образование водных каналов приводит к экзотическому одномерному сверхионному состоянию, при котором атомы водорода ведут себя как жидкость внутри каналов при температурах выше 1000 K. Это может объяснять наблюдаемую электрическую неоднородность в мантии Земли. Высокая ионная подвижность в таких каналах делает электрические свойства минерала сильно анизотропными.

«Гидратированный стишовит с такой суперструктурой — это уже не стишовит в кристаллографическом определении. Это новый минерал», — отметил главный научный сотрудник HPSTAR доктор Хо-Кванг Мао. Открытие стишовит-водных суперструктур меняет традиционные представления о резервуарах воды в глубоких недрах Земли и может быть применимо к другим минералам.