شکل جدید عجیب و غریب یخ ممکن است «حالت شیشه ای واقعی» آب باشد و در قمرهای مشتری هم پیدا شود!
یخ و آب ممکن است برای اکثر ما خیلی هیجانانگیز به نظر نرسند، البته در برههای در کودکی و نوجوانی مشاهده یخ زدن آب یا پیدا کردن دلایل چیزهایی مانند افزایش عجیب حجم آب هنگام یخ زدنش برای ما خیلی هیجانانگیز بود. اما الان دیگر سالهاست به انجماد آب به صورت علمی و همراه با کنجکاوی نگاه نکردهایم.
محققان اکنون نوع جدیدی از یخ را کشف کردهاند که به عنوان یک «عکس فوری» واقعی از آب توصیف میشود و ممکن است در جهانهای بیگانه یافت شود!
یخ موجود در فریزر عنوان ice I شناخته می شود، اما این تنها شکلی نیست که آب یخ زده به خود میگیرد. در واقع، حدود 20 نوع مختلف یخ با ساختارهای اتمی متفاوت وجود دارد که زمانی که یخ یا آب در شرایط مختلف دما و فشار قرار می گیرند، تشکیل میشوند.
Ice I تنها شکلی است که به طور طبیعی در سطح زمین ظاهر میشود، اما شکلهای دیگری در آزمایشها ایجاد شدهاند که در اعماق سیاره میتوانند یافت شوند و اعتقاد بر این است که در فضا و در سیارات و قمرهای دیگر مانند اروپا وجود دارند.
در یک مطالعه جدید، دانشمندان دانشگاه کالج لندن نوع جدیدی از یخ را کشف کردند که با یخهای دیگری که تاکنون شناخته شده اند بسیار متفاوت است. اکثر اشکال یخی دارای ساختار کریستالی هستند و اتمها از یک الگوی یکنواخت پیروی میکنند، اما این شکل جدید بیشکل است، بنابراین اتمهای آن بهطور تصادفی، مشابه ساختار آب مایع، چیده شدهاند. همچنین چگالی آن مانند آب مایع است، پس به جای اینکه چگالی کمتری مانند یخ معمولی داشته باشد.
مجموع ویژگیها بباعث شدهاند که محققان پیشنهاد کند که این ممکن است در واقع حالت شیشه ای واقعی آب باشد.
به این شکل جدید یخ نسبتاً خشک نام یخ آمورف یا بیشکل با چگالی متوسط (MDA) داده شده. که سومین شکل شناخته شده یخ بیشکل است که بین شکلهای با چگالی بالا و کم چگال ردهبندی میشود.
برای ایجاد یخ MDA در آزمایشگاه، محققان از فرآیندی به نام آسیاب گلولهای استفاده کرد. یخ معمولی در شیشهای با چند توپ فولادی ضد زنگ به عرض حدود 1 سانتی متر (قرار داده شد، سپس تا 200- درجه سانتی گراد سرد شد و به شدت تکان داده شد.
دکتر الکساندر روسو-فینسن، نویسنده اصلی این تحقیق، میگوید: «به جای اینکه تکههای کوچکتر یخ در پایان آزمایش به دست ما بیاید، متوجه شدیم که به نوع کاملاً جدیدی از یخ با ویژگیهای قابل توجه رسیدهایم.»
یکی دیگر از ویژگی های جالب یخ جدید این است که وقتی گرم میشود و شروع به تبلور مجدد می کند، MDA مقدار زیادی گرما آزاد می کند.
در حالی که یخ MDA را در هیچ کجا، خارج از آزمایشگاه روی زمین نخواهید یافت، محققان پیشنهاد میکنند که این نوع یخ میتواند در قمرهای سرد مشتری مانند گانیمد یا اروپا وجود داشته باشد. این غول گازی نیروهای جزر و مدی را بر روی یخ معمولی به روشی مشابه آسیاب گلوله ای اعمال می کند و گرمای آزاد شده هنگام گرم شدن یخها میتواند باعث ایجاد “یخ لرزه” شود!
این تحقیق در مجله Science منتشر شده است .
منابع: دانشگاه کالج لندن ، کمبریج
این نوشتهها را هم بخوانید
