زمین؛ تنها سیاره شناخته شده است که دارای مقادیر فراوان آب در هر سه حالت فاز اصلی می‌باشد. اما آب خواصی بسیار غیرعادی دارد که به وی‍ژه در فشار و دمای بالا مشهود است.

در آخرین اقدامات آکادمی ملی علوم (PNAS)، یک تیم آلمانی-فنلاندی-فرانسوی به بررسی آب در فشار و دمایی مشابه با اعماق زمین پرداختند. در فشار بالای 22 مگاپاسکال و دمای بالای 374 درجه سانتیگراد، یعنی فراتر از نقطه بحرانی، آب همچون یک حلال بسیار تهاجمی رفتار می‌کند! این حقیقتی مهم برای شیمی-فیزیک در پوسته و گوشته زمین است.

بدون آب، در اعماق زمین هیچ گونه ای از چرخه‌ی مواد و زمین ساخت وجود ندارد اما چگونه آب تحت تأثیر فرایندهای بالا قرار می‌گیرد؟

در این بررسی، کریستین اشمیت و تیمی از دورتموند آب را به آزمایشگاه آوردند. ابتدا ساختار میکروسکوپی آب به عنوان تابعی از فشار و دما با پراکندگی اشعه ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور از سلول سندان الماسی در مرکز تابش سنکروترون اروپا (ESRF) واقع در گرونوبل استفاده شد. نمونه بسیار کوچکی از آب محصور شده را داخل سلول گرم کردند تا به دما و فشار بالا برسد. آنالیز داده ها برمبنای شبیه سازی دینامیک مولکولی انجام گرفت. 

این مطالعه نشان می‌دهد که در شرایط فوق بحرانی، ساختار آب بطور مداوم از ساختاری منظم و پلیمری به ساختاری نامنظم و نسبتاً پلیمری تبدیل می شود. آگاهی از این‌گونه خواص ساختار آب در اعماق زمین مبنای بسیار مهمی است برای درک انتشار مواد شیمیایی طی فرایندهای دگرگونی و ماگمایی (تفتالی) و شرایط را برای تخمین بهبود رفتار آب در حالت بحرانی طی فرایندهای ژئوشیمیایی و زیست شناسی فراهم می کند.

عقیده بر آنست که خواص منحصربه فرد آب فوق بحرانی می تواند رفتار ماگما را کنترل کند.