Επιστήμονες δημιούργησαν νέο «εξωγήινο» τύπο πάγου που είναι σχεδόν τόσο πυκνός όσο το νερό

17:09 3/2/2023 - Πηγή: Huffington Post Greece

.

Χρησιμοποιώντας εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες και μερικά χαλύβδινα ρουλεμάν, οι επιστήμονες δημιούργησαν μια ολοκαίνουργια, παράξενη μορφή πάγου που έχει την ίδια πυκνότητα υγρού νερού ο οποίος προσομοιάζει περισσότερο με το νερό στην υγρή του μορφή, από όλους τους υπόλοιπους πάγους, που είναι γνωστοί στον άνθρωπο.

Σε αντίθεση με τον κρυσταλλικό πάγο που σχηματίζεται φυσικά στη Γη, ο πρόσφατα δημιουργημένος πάγος δεν έχει οργανωμένη μοριακή δομή. Αντίθετα, τα μόριά του βρίσκονται σε μια χαοτική αναντιστοιχία, περισσότερο σαν γυαλί - μια κατάσταση γνωστή ως άμορφη, αναφέρει

το Live Science.

Άλλοι τύποι άμορφου πάγου έχουν κατασκευαστεί στο παρελθόν, αλλά ήταν είτε πολύ λιγότερο πυκνοί είτε πολύ πιο πυκνοί από το υγρό νερό. Αυτή η νέα εκδοχή του άμορφου πάγου Goldilocks βρίσκεται ακριβώς στη μέση, σχεδόν ταιριάζει με την πυκνότητα του υγρού νερού, εξήγησαν οι ερευνητές σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science στις 2/2.

«Είναι κάτι εντελώς νέο», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Κριστόφ Σάλζμαν, καθηγητής φυσικής και χημείας υλικών στο University College του Λονδίνου.

Οι επιστήμονες θεωρούν πως θα αλλάξουν όλα όσα ξέρουμε για το νερό και τις «ανωμαλίες» του, ενώ αναμένεται να ξαναγραφεί «επιστημονική ιστορία».

Όταν ο πάγος παγώνει κανονικά στη Γη, τα μόριά του στοιβάζονται σε μια οργανωμένη κρυσταλλική δομή. Αυτός ο κρυσταλλικός πάγος είναι μια από τις περίεργες ιδιορρυθμίες του H2O, επειδή επιπλέει σε υγρό νερό στη στερεά του κατάσταση αντί να βυθίζεται. Αυτό οφείλεται στα σχετικά μεγάλα κενά στην κρυσταλλική δομή του πάγου του νερού, σε σύγκριση με άλλα υλικά που σχηματίζουν πυκνότερες δομές όταν κρυσταλλώνονται.

Σύμφωνα με την επιστημονική μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science, ο νέος πάγος ανακαλύφθηκε όταν κανονικός πάγος με εξαγωνική κρυσταλλική μορφή κονιορτοποιήθηκε και ψύχθηκε έως τους -196 βαθμούς μέσα σε ένα δοχείο με μεταλλικά σφαιρίδια.

Κάποια στιγμή, ο νέος πάγος εμφανίστηκε ως κόκκοι κολλημένοι πάνω στις μεταλλικές μπάλες.

Όταν ο άμορφος πάγος θερμαίνεται στους -120 βαθμούς Κελσίου, τότε γίνεται ξανά κρυσταλλικός και απελευθερώνει πολλή θερμότητα.

Οι επιστήμονες ονόμασαν τον νέο πάγο MDA, (medium-density amorphous ice), δηλαδή, «μέσης πυκνότητας άμορφος πάγο».

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ο πάγος MDA, που μοιάζει με λεπτή λευκή σκόνη, μπορεί να υπάρχει μέσα σε παγωμένα φεγγάρια του Δία και του Κρόνου.

Μάλιστα, διαπιστώθηκε ότι όταν ο εν λόγω πάγος θερμαίνεται και κρυσταλλοποιείται, απελευθερώνει πολύ μεγάλες ποσότητες θερμότητας, κάτι που θα μπορούσε να πυροδοτεί τεκτονικές κινήσεις και παγο-σεισμούς στους παγωμένους δορυφόρους.

Ο καθηγητής χημείας Κρίστοφ Σάλτσμαν δήλωσε ότι «το νερό αποτελεί το θεμέλιο όλης της ζωής. Η ύπαρξή μας εξαρτάται από αυτό, εκτοξεύουμε διαστημικές αποστολές σε αναζήτησή του, παρόλα αυτά από επιστημονική άποψη η κατανόησή μας γι′ αυτό είναι περιορισμένη.

Γνωρίζουμε 20 κρυσταλλικές μορφές πάγου, όμως μόνο δύο βασικοί τύποι άμορφου πάγου είχαν ανακαλυφθεί προηγουμένως, ένας υψηλής και ένας χαμηλής πυκνότητας.

Ανάμεσά τους υπήρχε ένα τεράστιο κενό πυκνότητας και έως τώρα γινόταν αποδεκτό ότι δεν υπάρχει κάποια ενδιάμεση μορφή. Η μελέτη μας δείχνει ότι ο άμορφος πάγος μέσης πυκνότητας έρχεται να καλύψει ακριβώς αυτό το κενό πυκνότητας».

Ο άμορφος πάγος χαμηλής πυκνότητας ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1930, όταν οι επιστήμονες συμπίεσαν υδρατμούς πάνω σε μια μεταλλική επιφάνεια που είχε ψυχθεί στους -110 βαθμούς Κελσίου.

Ο άμορφος πάγος υψηλής πυκνότητας ανακαλύφθηκε στη δεκαετία του 1980, όταν κανονικός πάγος συμπιέστηκε στους σχεδόν -200 βαθμούς Κελσίου.

Related...Τον πιο παγωμένο πάγο στο γνωστό σύμπαν εντόπισε το διαστημικό τηλεσκόπιο James WebbΗ 8χρονη κληρονόμος τεράστιας περιουσίας διαμαντιών έγινε μοναχή σε αυστηρό ινδικό τάγμα (φωτο)Ο δρόμος του νερού: Το γιγαντιαίο έργο υδροδότησης της Αττικής από ψηλά (βίντεο)