En ovanligt komplex form av ett av de vanligaste kemiska grundämnena på jorden har avslöjats i labbet för första gången.

Forskare skapade en kristalliserad version av kväve - som vid normala förhållanden är huvudbeståndsdelen i luft - genom att utsätta den för extrema tryck och temperaturer.

Studien visar för första gången att enkla molekylära element kan ha komplexa strukturer vid höga tryck.

Det skulle kunna informera liknande studier i andra element, säger forskare.

Ett internationellt team av forskare ledda av University of Edinburgh använde ett högtrycksstäd med diamantspets för att pressa ut små mängder kväve vid ett tryck som var en halv miljon gånger högre än jordens atmosfär, medan den värms upp till cirka 500 Celsius.

De använde sedan specialiserad röntgenteknik för att fånga en bild av de resulterande kristallerna, och blev förvånade över att finna att kvävet hade bildat ett komplicerat arrangemang bestående av dussintals molekyler.

Teamet hade förväntat sig att upptäcka en mycket enklare struktur.

Deras resultat löser spekulationer om strukturen av denna form av kväve, känd som ι-N2. Den upptäcktes för 15 år sedan men dess struktur var okänd förrän nu.

Datorsimuleringar av den nya strukturen har gett värdefulla insikter, tycker att den är förvånansvärt stabil.

Studien, publiceras i Naturkommunikation , utfördes i samarbete med European Synchrotron Radiation Facility i Frankrike, och med forskare i Kina. Det stöddes av Ingenjörs- och fysikaliska forskningsrådet.

Robin Turnbull, vid University of Edinburghs School of Physics and Astronomy, som ledde studien, sade:"Vi hoppas att dessa resultat kommer att föranleda ytterligare undersökningar av varför relativt enkla element bör bilda så komplexa strukturer - det är viktigt att vi fortsätter att söka efter lovande nya vetenskapliga undersökningslinjer."