Zvuči nevjerojatno – o vodi se zapravo malo zna. Znanstvenici su sad otkrili novi oblik leda koji bi mogao biti ključ za razumijevanje H2O, tekućine koja život znači na Zemlji. A možda i u svemiru? Riječ je o vodi u prahu.
Znanstvenici u Velikoj Britaniji, na Sveučilištima UCL i Cambridge, otkrili su novu vrstu leda koja bi mogla promijeniti naše znanstveno shvaćanje vode, prenosi RTS pisanje Deutsche Welle.
Profesor Christoph G. Salzmann (UCL), jedan od autora studije, kaže: “Voda je osnova svega živog. Naše postojanje ovisi o vodi, idemo u svemir u potrazi za njom, ali sa znanstvene točke malo toga znamo o vodi.”
Naime, voda ima mnogo anomalija koje su dugo zbunjivale znanstvenike. Na primjer, voda je najgušća na četiri stupnjeva Celzijusa i postaje manje gusta kako se smrzava, zbog čega led pluta. Također, što više vršite pritisak na tekuću vodu, to ju je lakše komprimirati – što odstupa od principa koji vrijede za većinu drugih tvari.
Kakav je to novi led?
Novootkriveni led je amorfan, to jest, njegove molekule nisu pravilno uređene kao u običnom, kristalnom ledu.
Amorfni led je na Zemlji rijetkost i javlja se samo u hladnim gornjim slojevima atmosfere – ali je zato glavna vrsta leda u svemiru jer tamo nema dovoljno toplinske energije za formiranje nama poznatih kristala leda.
Amorfni led je prvi put otkriven u obliku male guste tvari 1930-ih kada su znanstvenici kondenzirali vodenu paru na metalnoj površini ohlađenoj na -110 stupnjeva Celzijusovih. Njegovo stanje visoke gustoće otkriveno je 1980-ih kada je običan led bio komprimiran na skoro -200 stupnjeva Celzijusovih.
Ovo što su znanstvenici sada otkrili je amorfni led srednje gustoće koji izgleda kao fini bijeli prah i koji je, za razliku od svih drugih poznatih oblika, imao istu gustoću kao tekuća voda i čije je stanje nalikovalo na vodu u čvrstom obliku.
Novi led su nazvali – amorfnim ledom srednje gustoće, MDA (medium-density amorphous ice).
“Tresli smo led kao ludi”
Za studiju, objavljenu u časopisu Science, odnosno eksperiment, istraživački tim je koristio poznati proces koji se zove mljevenje kuglicama – u posudi ohlađenoj na -200 stupnjeva Celzijusovih, običan led su snažno tresli zajedno s čeličnim kuglicama.
Glavni autor dr. Alexander Rosu-Finsen o tome kaže: “Tresli smo led kao ludi i uništili mu kristalnu strukturu. Umjesto da na kraju dobijemo manje komadiće leda, shvatili smo da smo dobili potpuno novu vrstu stvari, s nekim izvanrednim svojstvima.”
Amorfni led je najčeći oblik vode u svemiru
Znanstvenici polaze od toga bi da MDA mogao postojato unutar ledenih mjeseca vanjskog Sunčevog sustava budući da plimne sile iz plinskih giganata kao što su Jupiter i Saturn na obični led mogu djelovati kao mljevenje čeličnim kuglicama u laboratoriju.
Osim toga, tim je otkrio da, kada se MDA zagrije i rekristalizira, oslobađa izuzetnu količinu topline što znači da može izazvati tektonska kretanja i “ledotrese” u kilometrima debelom pokrivaču leda na Mjesecu kao što je Jupiterov Ganimed.
Prof. Angelos Michaelides, glavni autor s Cambridgea, kaže: “Za amorfni led se generalno kaže da je najzastupljeniji oblik vode u svermiru. Sada tek treba istražiti koliko tog leda je MDA i koliko je on geofizički aktivan.”
Precizna replika tekuće vode u čvrstom obliku?
Znanstvenici kažu da ovaj novootkriveni led može biti pravo staklasto stanje vode, to jest, precizna replika tekuće vode u čvrstom obliku, na isti način na koji je staklo u prozorima čvrsti oblik tekućeg silicij-dioksida. Međutim, drugi scenarij je da MDA uopće nije staklast, već da je u jako svedenom kristalnom stanju.
“Pokazali smo da je moguće stvoriti ono što izgleda kao kreni-stani vrsta vode. Ovo je neočekivano i prilično nevjerojatno otkriće”, rekao je koautor studije, profesor Andrea Sella (UCL).
Dr. Michael B. Davies, koji je u studiji radio računalne simulicije i modele, kaže da “naše otkriće postavlja mnoga pitanja o prirodi tekuće vode, tako da je jako važno razumijevanje precizne atomske strukture MDA.”
Zašto je gustoća toliko važna?
“Poznajemo 20 kristalnih oblika leda, ali su ranije otkrivene samo dvije glavne vrste amorfnog leda, poznate kao amorfni led visoke i niske gustoće. Između njih postoji ogroman jaz i polazilo se od toga da tu između nema drugačijeg leda. Naša studija pokazuje da je MDA upravo unutar ovog jaza u gustoći”, kaže profesor Salzmann.
Jaz u gustoći između poznatih amorfnih vrsta leda naveo je znanstvenike da smatraju da na jako niskim temperaturama voda u stvari postoji kao dvije tekuće tvari i da teoretski, na određenoj temperaturi, obje ove tekućine mogu koegzistirati pri čemu jedna vrsta lebdi iznad druge – kao pri miješanju ulja i vode.
Ova hipoteza (ulje/voda) je demonstrirana u kompjuterskoj simulaciji, ali nije potvrđena eksperimentom. Znanstvenici koji su otkrili MDA kažu da ova njihova nova studija može pokrenuti pitanja o validnosti te ideje.
“Postojeće modele vode treba ponovno testirati. Oni moraju biti u stanju objasniti postojanje amorfnog leda srednje gustoćr. Ovo bi mogla biti polazna točka za konačno objašnjenje tekuće vode”, rekao je Salzmann.
N1 pratite putem aplikacija za Android | iPhone/iPad i društvenih mreža Twitter | Facebook | Instagram.
PROČITAJTE JOŠ
Kakvo je tvoje mišljenje o ovome?
Budi prvi koji će ostaviti komentar!