Под давлением обстоятельств.

     Алюминий и кислород — одни из самых распространенных химических элементов на Земле. До сих пор химикам было известно их единственное стабильное соединение, оксид алюминия Al2O3. В природе это соединение известно как минерал корунд и особенно знаменито своими ювелирными разновидностями — рубином и сапфиром.

 

     Компьютерное моделирование, проведенное группой ученых, в том числе и отечественных (из МФТИ), позволило предсказать существование двух «нестандартных» оксидов алюминия в высокобарических условиях. Формулы этих оксидов выглядят крайне странно. Фаза состава AlO2, как предполагается стабильна при давлении выше 332 гигапаскалей,  а оксид Al4O7. — в диапазоне 330—443 гигапаскалей. 

 

Изображения структур этих оксидов показаны ниже.

 

                                     Кристаллическая решетка оксида алюминия AlO2 при давлении 500 ГПа. 

 

 

                          Кристаллическая решетка оксида алюминия Al4O7 при давлении 400 ГПа.  

 

      Можно было бы сомневаться в пригодности данной компьютерной модели для предсказания реальных физико-химических процессов, если бы пару лет тому назад таким же образом не были предсказаны совершенно непривычные для химиков хлориды натрия  NaCl3 , NaCl7,  Na3Cl2, Na2Cl и Na3Cl, а затем эти соединения были получены в экспериментах. 

 

     Несмотря на очень высокие давления, необходимые для образования «нестандартных» оксидов алюминия, они вполне могут оказаться реальностью и в природе. Нужные для их формирования давления существуют уже в пределах ядра Земли, но его состав не вполне отвечает химии оксидов.

    Больше возможностей для существования в природе фаз AlO2 и Al4O7 — в недрах планет-гигантов и найденных недавно в других звездных системах «суперземель», где нужные давления достигаются уже в силикатной мантии.