La forma di ghiaccio può essere trovata nel mantello terrestre, così come su grandi lune e pianeti ricoperti d'acqua.
Le proprietà del ghiaccio e il processo della sua formazione non lo sonounico e che ricorda altri materiali. Ciò significa che cambia con i cambiamenti di temperatura e pressione. Il carbonio funziona secondo la stessa logica, da cui si può ottenere diamante o grafite. Ma ci sono delle eccezioni, poiché gli scienziati sanno che il ghiaccio ha più di venti forme solide.
Nel loro lavoro, i fisici hanno utilizzato il riscaldamento laser e un'incudine di diamante per scoprire una nuova forma di ghiaccio.
Il ghiaccio ha più di venti forme solide
In che modo i ricercatori hanno scoperto la nuova forma di ghiaccio?
Per cominciare, l'acqua è stata posta in un contenitore di due diamanti.Il meccanismo è chiamato almaze cellula.
È costituito da due almaze a forma di cono, situate l'una di fronte all'altra su un'area di 1 mm di diametro.Con l'aiuto di questo, è possibile creare una pressione di diversi milioni di atmosfere.Inoltre, il diamante è trasparente, quindi il campione in studio può essere studiato in diversi modi.Gli scienziati hanno riprodotto la pressione che esiste al centro del nostro pianeta.
Successivamente, il ghiaccio situato tra i diamanti è stato riscaldato con un laser. Si è parzialmente sciolto e poi si è trasformato in un gran numero di piccoli cristalli.
Gli scienziati hanno aumentato la pressione e hanno scoperto che il ghiaccioera nella famosa forma cubica di Ice VII, e poi si è trasformato in un nuovo stadio intermedio inesplorato di Ice VIIT. Lo chiamavano tetragonale. Successivamente, il ghiaccio è finito in un'altra fase già studiata, Ice X.
Il ghiaccio VII è una fase cubica di ghiaccio con una disposizione disordinata di atomi di idrogeno.
Ice X è una fase simmetrica in cui i protoni sono ordinati. Può essere ottenuto ad una pressione di 70 GPa.
Secondo i ricercatori, hanno attirato l'attenzione sul fatto che la forma Ice X è stata ottenuta a una pressione inaspettatamente bassa. Era pari a 300mila atmosfere, non 1 milione.
“Nel nostro lavoro abbiamo dimostrato che è possibile ottenereFase Ice X e non utilizzare una pressione così alta come previsto. Si tratta di informazioni importanti che abbiamo ricevuto grazie a misurazioni ultra precise", ha affermato Ashkan Salamat, fisico del laboratorio UNLV.
Durante il lavoro, i ricercatori hanno anche utilizzato un supercomputer per simulare il ricablaggio del legame e per prevedere dove si sarebbe verificata una transizione di fase.
Gli scienziati hanno aumentato la pressione e hanno scoperto che il ghiaccio era nella nota forma cubica Ice VII, quindi si è trasformato in un nuovo stadio inesplorato e intermedio Ice VIIT
Il ghiaccio ha molte forme?
Sì, ci sono più di 20 forme di ghiaccio.Le informazioni sul resto della specie sono di dominio pubblico.
- Il ghiaccio amorfo è ghiaccio senza una struttura cristallina in cui le molecole d'acqua sono disposte in modo casuale. È come atomi in un normale vetro.
- Ice Ih è ghiaccio cristallino esagonale regolare. Comprende quasi tutto il ghiaccio esistente nella biosfera.
- Ice Ic è un ghiaccio cristallino cubico metastabile. Si forma a -53°C: può esistere a temperature fino a -33°C. Questo tipo di ghiaccio può formarsi nell'alta atmosfera.
- Ice II è una forma cristallina romboedrica con una struttura altamente ordinata. Questo tipo di ghiaccio può essere ottenuto dal già citato Ice Ih comprimendolo a una temperatura compresa tra -63°C e -83°C.
- Ice III è un ghiaccio cristallino tetragonale che può essere creato a temperature fino a -23 °C e una pressione di 300 MPa.
- Ice IV è una fase romboedrica metastabile. Questa fase può essere ottenuta riscaldando gradualmente il ghiaccio amorfo a 810 MPa.
- Ice V è una fase cristallina monoclina che si forma quando l'acqua viene raffreddata a -20,15 °C e pressata a 500 MPa.
Perché non è possibile trovare una nuova fase del ghiaccio sulla Terra?
Secondo gli autori, difficilmente è possibile trovare una nuova faseghiaccio sulla Terra, poiché non ci sono condizioni adatte per la sua creazione. Ma le condizioni in cui si forma sono nel mantello del nostro pianeta, così come su grandi lune o su pianeti con molta acqua.
Secondo gli autori, difficilmente è possibile trovare una nuova fase di ghiaccio sulla Terra, poiché non ci sono le condizioni adatte per la sua creazione.
Perché abbiamo bisogno di conoscere le diverse forme di ghiaccio?
I grandi pianeti ricchi d'acqua sono lontani dalla Terra e non entranoGrazie alle nuove informazioni, gli astronomi saranno in grado di saperne di più su questi oggetti.
Questo lavoro cambierà la comprensione della composizione da parte degli scienziatiesopianeti, ha detto Ashkan Salamat, fisico del laboratorio UNLV. Gli autori hanno suggerito che lo studio di una nuova forma di ghiaccio aiuterebbe i ricercatori a saperne di più sulla possibile vita extraterrestre al di fuori del nostro sistema solare.
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