دانشمندان یخ جدیدی با ساختار متفاوت کشف کردند

دانشمندان کشف کردند یخ می‌تواند بیش از ۲۰ شکل مختلف داشته باشد و آزمایش‌های جدید نشان داد نوعی یخ کاملاً منحصر‌به‌فرد نیز وجود دارد.

به گزارش نیواطلس، محققان موسسه تحقیقات استاندارد و علم کره (KRISS) با استفاده از ترکیب فشار شدید و لیزر‌های پرتو ایکس، مشاهده کردند که آب فشرده‌شده در دمای اتاق به‌جای یخ زدن یک‌باره، چندین چرخه ذوب و انجماد را تجربه می‌کند. در این فرآیند، نوع جدیدی از یخ به نام Ice XXI شکل گرفت که ساختار اتمی کاملاً متفاوتی دارد و می‌تواند به مدت کوتاهی پایدار بماند.

این نوع یخ متاستابل است، به این معنا که اگرچه در شرایط معمول ناپایدار است، اما مدتی باقی می‌ماند و امکان بررسی نحوه شکل‌گیری یخ تحت فشار را فراهم می‌کند. این یافته می‌تواند درک ما از محیط‌های داخلی زمین و سیارات یخی و قمر‌های دوردست را بهبود بخشد.

محققان با استفاده از سلول‌های فشار الماسی، آب بسیار خالص را در محفظه‌ای بسیار نازک قرار دادند و با ابزار‌های تصویربرداری سریع و سنجش لیزری، نحوه یخ‌زدن و ذوب آب را به‌صورت لحظه‌ای مشاهده کردند. پرتو‌های ایکس و طیف‌سنجی رامان تغییرات ساختاری و مولکولی را ثبت کردند و شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی نیز مسیر‌های متعدد یخ‌زایی را تأیید کردند.

Ice XXI در فشار حدود ۱.۶ گیگاپاسکال شکل می‌گیرد و دارای ساختار بلوری چهارضلعی مرکزبدن است. جالب اینجاست که تنها Ice XXI می‌تواند به MS-ice VII تبدیل شود، در حالی که آب معمولی نمی‌تواند این مسیر را طی کند. یافته‌ها نشان می‌دهد که مسیر‌های متعددی برای بلورین شدن آب حتی در دمای اتاق وجود دارد و ممکن است فاز‌های جدیدی از یخ در محیط‌های داغ و فشار بالا نیز کشف شوند.

این تحقیقات می‌تواند بینش تازه‌ای درباره ترکیب و رفتار یخ در قمر‌ها و سیارات یخی ارائه دهد و دریچه‌ای به درک بهتر رفتار آب در شرایط شدید محیطی باز کند.

انتهای پیام/