পানিকে অতিশীতল করারও একটি সীমা আছে। পৃষ্ঠতল বা বাইরের কোনো কণা বরফ তৈরির সূচনা না করলেও পানির অণুগুলো নিজেরাই দৈবক্রমে এমন গুচ্ছ তৈরি করতে পারে, যা স্থায়ী বরফের স্ফটিকে পরিণত হয়। তাপমাত্রা যথেষ্ট কমে গেলে এই প্রক্রিয়া দ্রুত ঘটতে থাকে। মেঘের আকারের ছোট পানির ফোঁটার ক্ষেত্রে এই সীমা প্রায় ২৩৫ কেলভিন, অর্থাৎ মাইনাস ৩৮ ডিগ্রি সেলসিয়াস।

ফোঁটার আকার ও অন্যান্য পরিস্থিতির ওপর নির্ভর করে সীমাটি কিছুটা বদলাতে পারে। তাই মাইনাস ৪০ ডিগ্রি সেলসিয়াসকে অনেক সময় অতিশীতল পানির একটি প্রচলিত সীমা হিসেবে উল্লেখ করা হয়। এর চেয়েও কম তাপমাত্রায় তরল পানি থাকতে পারে কি না, তা নিয়ে বিজ্ঞানীদের আগ্রহ দীর্ঘদিনের। পানির এমন একটি তাপমাত্রার অঞ্চল রয়েছে, যেখানে তরল অবস্থা এত দ্রুত বরফে পরিণত হতে পারে যে তা পরিমাপ করা কঠিন। বিজ্ঞানীরা একে কখনো কখনো ‘নো ম্যানস ল্যান্ড’ বলেন।

২০১৪ সালে জোনাস সেলবার্গের নেতৃত্বে একদল গবেষক ভ্যাকুয়ামে বা শূন্যস্থানে ছড়িয়ে দেওয়া ক্ষুদ্র পানির ফোঁটার ওপর এক্স-রে লেজার ব্যবহার করেন। ফোঁটাগুলো বাষ্পীভবনের কারণে দ্রুত ঠান্ডা হচ্ছিল। গবেষকেরা প্রায় ২২৭ কেলভিন বা মাইনাস ৪৬ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মতো চরম তাপমাত্রাতেও তরল পানির উপস্থিতি শনাক্ত করেন। কিছু ফোঁটা প্রায় এক মিলিসেকেন্ডের জন্য তরল অবস্থায় ছিল।

তবে এই তাপমাত্রার হিসাব নিয়ে পরে প্রশ্ন ওঠে। ২০১৮ সালে ক্লডিয়া গয় ও তাঁর সহকর্মীরা বাষ্পীভবনের সময় পানির ফোঁটার আকার ও তাপমাত্রা নিয়ে গবেষণা করেন। তাঁদের পরীক্ষায় প্রায় ৬.৪ মাইক্রোমিটার চওড়া কিছু ফোঁটা ২৩০.৬ কেলভিন বা মাইনাস ৪২.৬ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রাতেও তরল ছিল। তাঁদের ফলাফল থেকে বোঝা যায়, আগের গবেষণায় পানির তাপমাত্রার সীমা হয়তো আরও কম ধরে নেওয়া হয়েছিল।

২০২০ সালে যুক্তরাষ্ট্রের প্যাসিফিক নর্থওয়েস্ট ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির একদল গবেষক ভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করেন। তাঁরা বরফের পাতলা স্তরের ওপর লেজার রশ্মি প্রয়োগ করে অতি অল্প সময়ের জন্য তরল পানির মতো অবস্থা তৈরি করেন। এই অবস্থার তাপমাত্রা ছিল প্রায় ২৪৫ থেকে ১৯০ কেলভিন, অর্থাৎ মাইনাস ২৮ থেকে মাইনাস ৮৩ ডিগ্রি সেলসিয়াস। তবে এই পরীক্ষা ছিল ভিন্ন ধরনের নমুনা ও পদ্ধতির ওপর ভিত্তি করে। তাই একে পানির ক্ষুদ্র ফোঁটার আগের রেকর্ডগুলোর সরাসরি বিকল্প হিসেবে দেখা যায় না।