Б.Ч.Ј. [ Н1/РТС/Дојче веле ]

06. 02. 2023. 22:49   >>  22:46

ВОДА У ПРАХУ

Шта све нијесмо знали о течности која живот значи?

Звучи невјероватно – о води се заправо мало зна. Научници су сада открили нови облик леда који може бити кључ за разумијевање Х2О, течности која живот значи на Земљи. А можда и у свемиру? Ријеч је о води у праху.

Истраживачи у Великој Британији, на универзитетима УЦЛ и Кембриџ, открили су нову врсту леда која би могла да промијени наше научно схватање воде, преноси РТС писање Дојче веле.

Професор Кристоф Салцмен (УЦЛ), један од аутора студије, каже: „Вода је основа свега живог. Наше постојање зависи од воде, идемо у свемир у потрази за њом, али са научне тачке гледишта мало тога знамо о води.“

Наиме, вода има много аномалија које су дуго збуњивале научнике. На примјер, вода је најгушћа на четири степена Целзијуса и постаје мање густа како се смрзава, због чега лед плута. Такође, што више вршите притисак на течну воду, тим ју је лакше компромитовати – што одступа од принципа који важе за већину других супстанци.

Какав је то нови лед?
Новооткривени лед је аморфан, то јест, његови молекули нијесу правилно уређени као у обичном, кристалном леду.

Аморфни лед је на Земљи ријеткост и јавља се само у хладним горњим слојевима атмосфере – али је зато главна врста леда у свемиру, јер тамо нема довољно топлотне енергије за формирање нама познатих кристала леда.

Аморфни лед је први пут откривен у облику мале густине 1930-их када су научници кондензовали водену пару на металној површини охлађеној на -110 степени Целзијусових. Његово стање високе густине откривено је 1980-их када је обичан лед био компримован на скоро -200 степени Целзијусових.

Ово што су научници сада открили је аморфни лед средње густине, који изгледа као фини бијели прах, и који је, за разлику од свих других познатих облика, имао исту густину као течна вода и чије је стање личило на воду у чврстом облику.

Нови лед су назвали – аморфним ледом средње густине, МДА (медиум-денситy аморпхоус ице).

„Тресли смо лед као луди“
За студију, објављену у часопису Сциенце, односно експеримент, истраживачки тим је користио познати процес који се зове мљевење куглицама – у посуди охлађеној на -200 степени Целзијусових, обичан лед су снажно тресли заједно са челичним куглицама.

Главни аутор др Александер Росу-Финсен о томе каже: „Тресли смо лед као луди и уништили му кристалну структуру. Умјесто да на крају добијемо мање комадиће леда, схватили смо да смо добили потпуно нову врсту ствари, са неким изванредним својствима.“

Аморфни лед је најчећи облик воде у универзуму
Научници полазе од тога би да МДА могао да постоји унутар ледених мјесеца спољашњег Сунчевог система, пошто плимне силе из гасних гиганата као што су Јупитер и Сатурн, на обични лед могу да дјелују као мљевење челичним куглицама у лабораторији.

Поред тога, тим је открио да, када се МДА загреје и рекристалише, ослобађа изузетну количину топлоте, што значи да може да изазове тектонска кретања и „ледотресе“ у километрима дебелом покривачу леда на Мјесецу као што је Јупитеров Ганимед.

Проф. Ангелос Михаелидес, главни аутор са Кембриџа, каже: „За аморфни лед се генерално каже да је најзаступљенији облик воде у универзуму. Сада тек треба истражити колико тог леда је МДА и колико је он геофизички активан.“

Прецизна реплика течне воде у чврстом облику?
Истраживачи кажу да овај новооткривени лед може бити право стакласто стање воде, то јест, прецизна реплика течне воде у чврстом облику, на исти начин на који је стакло у прозорима чврсти облик течног силицијум-диоксида. Међутим, други сценарио је да МДА уопште није стакласт, већ да је у јако сведеном кристалном стању.

„Показали смо да је могуће створити оно што изгледа као крени-стани врста воде. Ово је неочекивано и прилично невјероватно откриће“, казао је коаутор студије, професор Андреа Села (УЦЛ).

Др Мајкл Дејвис, који је у студији радио компујтерске симулиције и моделе, каже да „наше откриће поставља многа питања о природи течне воде, тако да је веома важно разумијевање прецизне атомске структуре МДА.“

Зашто је густина толико важна?
„Познајемо 20 кристалних облика леда, али су раније откривене само двије главне врсте аморфног леда, познате као аморфни лед високе и ниске густине. Између њих постоји огроман јаз и полазило се од тога да ту између нема другачијег леда. Наша студија показује да је МДА управо унутар овог јаза у густини“, каже професор Салцмен.

Јаз у густини између познатих аморфних врста леда навео је научнике да сматрају да на веома ниским температурама вода у ствари постоји као двије течности и да теоретски, на одређеној температури, обје ове течности могу да коегзистирају, при чему једна врста лебди изнад друге – као при мијешању уља и воде.

Ова хипотеза (уље/вода) је демонстрирана у компјутерској симулацији, али није потврђена експериментом. Истраживачи који су открили МДА кажу да ова њихова нова студија може покренути питања о валидности те идеје.

„Постојеће моделе воде треба поново тестирати. Они морају бити у стању да објасне постојање аморфног леда средње густине. Ово би могла бити полазна тачка за коначно објашњење течне воде“, рекао је Салцмен.