Ученым было известно, что при атмосферном давлении все соединения углерода, водорода и кислорода кроме метана, воды и углекислого газа термодинамически нестабильны. При помощи компьютерного моделирования удалось показать, что при высоких давлениях, характерных для недр планет-гигантов, образуются экзотические кристаллические и полимерные соединения - включающие угольную и ортоугольную кислоты.
«Газовые гиганты «среднего класса» – Уран и Нептун – в основном состоят именно из углерода, водорода и кислорода. Мы выяснили, что при давлении в несколько миллионов атмосфер в их недрах должны формироваться соединения, невозможные в земных условиях», – говорит ведущий автор исследования Артем Оганов, руководитель лаборатории компьютерного дизайна материалов МФТИ и профессор Сколтеха.
Авторы приводят в пример, как при росте давления до 44 гигапаскалей угольная кислота превращается в полимер, который сохраняет устойчивость как минимум до 400 гигапаскалей (или 4-х миллионов атмосфер). Кроме того, при 314 гигапаскалях становится возможной экзотермическая реакция между угольной кислотой и водой с образованием ортоугольной кислоты (H4CO4). Это соединение пока не удавалось получить в лабораториях из-за его крайней нестабильности. Структура молекулы ортоугольной кислоты напоминает свастику, почему ее в шутку называют «кислотой Гитлера».
