Звучи неверојатно – всушност малку се знае за водата. Научниците сега открија нова форма на мраз кој можеби го држи клучот за разбирање на H2O, течноста што значи живот на Земјата. А можеби во вселената? Станува збор за вода во прав.
Истражувачите во Велика Британија, на универзитетите UCL и Кембриџ, открија нов вид мраз кој може да го промени нашето научно разбирање за водата, пренесува РТС Дојче веле.
Професорот Кристоф Салцмен (UCL), еден од авторите на студијата, вели: „Водата е основата на сите живи суштества. Нашето постоење зависи од водата, одиме во вселената во потрага по неа, но од научна гледна точка знаеме малку за водата“.
Имено, водата има многу аномалии кои долго време ги збунуваат научниците. На пример, водата е најгуста на четири степени Целзиусови и станува помалку густа додека се замрзнува, поради што мразот лебди. Исто така, колку повеќе притискате на течната вода, толку полесно е да ја компресирате – што отстапува од принципот што важи за повеќето други супстанции.
Каков вид на нов мраз е тоа?
Новооткриениот мраз е аморфен, односно неговите молекули не се правилно распоредени како кај обичниот, кристален мраз.
Аморфниот мраз е редок на Земјата и се јавува само во студените горните слоеви на атмосферата – но затоа тој е главниот тип на мраз во универзумот, бидејќи нема доволно топлинска енергија за да се формираат ледените кристали што ги знаеме.
Аморфниот мраз првпат бил откриен во форма со мала густина во 1930-тите кога научниците кондензирале водена пареа на метална површина изладена на -110 степени Целзиусови. Неговата состојба со висока густина беше откриена во 1980-тите кога обичниот мраз беше компримиран на речиси -200 степени Целзиусови.
Она што сега го открија научниците е аморфен мраз со средна густина, кој изгледа како фин бел прав и кој, за разлика од сите други познати форми, имал иста густина како течната вода и чија состојба наликувала на вода во цврста форма.
Новиот мраз го нарекоа – аморфен мраз со средна густина, MDA (средна густина аморфен мраз).
„Го тресевме мразот како луди“
За студијата, објавена во списанието Science, или поточно експеримент, истражувачкиот тим користел добро познат процес наречен топчесто мелење – во сад изладен на -200 степени Целзиусови, обичниот мраз енергично се протресува заедно со челични топчиња.
Водечкиот автор д-р Александар Росу-Финсен за тоа вели: „Го затресевме мразот како луди и ја уништивме неговата кристална структура. Наместо да завршиме со помали парчиња мраз, сфативме дека добивме сосема нов вид на работи, со некои извонредни својства“.
Аморфниот мраз е најчестиот облик на вода во универзумот
Научниците претпоставуваат дека MDA може да постои во ледените месечини на надворешниот Сончев систем, бидејќи плимните сили од гасните џинови како Јупитер и Сатурн можат да дејствуваат на обичниот мраз како мелење со челични топки во лабораторија.
Покрај тоа, тимот откри дека кога MDA се загрева и рекристализира, ослободува извонредно количество топлина, што значи дека може да предизвика тектонски движења и „мразени земјотреси“ во ледената покривка со дебелина од километар на месечините како што е Јупитеровиот Ганимед.
Проф. Ангелос Михаелидес, главен автор од Кембриџ, вели: „Генерално се вели дека аморфниот мраз е најзастапената форма на вода во универзумот. Сега останува да се истражи колку од тој мраз е MDA и колку е геофизички активен“.
Прецизна реплика на течна вода во цврста форма?
Истражувачите велат дека овој новооткриен мраз можеби е вистинска стаклена состојба на вода, односно точна реплика на течна вода во цврста форма, на ист начин како што стаклото во прозорците е цврста форма на течна силика. Сепак, друго сценарио е дека MDA воопшто не е стаклест, туку е во високо намалена кристална состојба.
„Покажавме дека е возможно да се создаде нешто што изгледа како „го-стоп“ тип на вода. Ова е неочекувано и прилично неверојатно откритие“, изјави коавторката на студијата, професорот Андреа Села (UCL).
Д-р Мајкл Дејвис, кој вршел компјутерски симулации и модели во студијата, вели дека „нашето откритие покренува многу прашања за природата на течната вода, така што разбирањето на прецизната атомска структура на MDA е многу важно“.
Зошто густината е толку важна?
„Знаеме 20 кристални форми на мраз, но претходно се откриени само два главни типа на аморфен мраз, познати како аморфен мраз со висока и мала густина. Меѓу нив има огромен јаз и се претпоставуваше дека нема поинаков мраз меѓу нив. Нашата студија покажува дека MDA е токму во оваа празнина во густината“, вели професорот Салкмен.
Јазот во густината помеѓу познатите аморфни типови мраз ги наведе научниците да веруваат дека на многу ниски температури водата всушност постои како две течности и дека теоретски, на одредена температура, и двете од овие течности можат да коегзистираат, при што еден вид лебди над другиот. – како при мешање масло и вода.
Оваа хипотеза (масло/вода) беше докажана во компјутерска симулација, но не беше потврдена со експеримент. Истражувачите кои го открија MDA велат дека нивната нова студија може да покрене прашања за валидноста на идејата.
„Постоечките модели на вода треба повторно да се тестираат. Тие мора да бидат способни да го објаснат постоењето на аморфен мраз со средна густина. Ова може да биде почетна точка за конечното објаснување за течната вода“, рече Салкмен.
