L'acqua e le soluzioni acquose possono comportarsi in modo strano sotto pressione. Gli esperimenti condotti presso il Centro di ricerca tedesco per le geoscienze GFZ utilizzando la spettroscopia Raman e una cella a incudine di diamante hanno mostrato che il solfato di magnesio disciolto in acqua è stato separato meno del previsto negli ioni magnesio e solfato al di sopra di una pressione di 0,2 Gigapascal, che è uguale a 2, 000 volte la normale pressione dell'aria. Inoltre, l'accoppiamento ionico è persino aumentato con una pressione superiore a circa 0,5 Gigapascal.

Questo è l'opposto della tendenza prevista secondo cui le soluzioni saline diventano più dissociate con l'aumentare della pressione. Però, l'anomalia precedentemente sconosciuta è stata osservata solo a temperature relativamente basse. Già a 50 °C, le soluzioni si sono comportate come previsto. "Ecco perché questo effetto non si verifica all'interno della Terra", afferma Christian Schmidt della GFZ, "poiché la pressione nei nostri oceani non è abbastanza alta nemmeno nelle fosse profonde, e la temperatura è troppo alta nella crosta terrestre e nel mantello."

Ancora, l'anomalia è rilevante per studi su corpi planetari freddi con oceani profondi. Christian Schmidt e Craig Manning dell'Università della California a Los Angeles (UCLA) hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Lettere di prospettive geochimiche .

I loro risultati possono aiutare negli studi sugli oceani che sono probabilmente nascosti sotto spessi gusci ghiacciati in Plutone e nelle lune Ganimede, Callisto, e Titano. È molto probabile che il solfato di magnesio sia il principale o tra i più abbondanti soluti in questi oceani, perché è generato dall'erosione dei silicati di magnesio nei fondali oceanici. Se si formano più coppie di ioni, l'invecchiamento del silicato di magnesio è migliorato. "Ciò significa che gli oceani in questi mondi ghiacciati sono probabilmente più salati di quanto si pensi attualmente", dice Christian Schmidt. Poiché la concentrazione di ioni determina la conduttività elettrica delle soluzioni acquose, la scoperta aiuterà a interpretare meglio i dati magnetometrici ottenuti dai veicoli spaziali.

Gli esperimenti sono stati condotti presso la sezione "Chimica e Fisica dei Materiali Terrestri" del GFZ. Gli scienziati spiegano l'anomalia osservata con un cambiamento nella struttura dinamica dell'acqua generata dai legami idrogeno tra le molecole d'acqua.