O formă de gheață poate fi găsită în mantaua Pământului, precum și pe lunile mari și pe planetele acoperite cu apă.
Proprietățile gheții și procesul de formare a acesteia nu suntunic și amintește de alte materiale. Aceasta înseamnă că se modifică odată cu schimbările de temperatură și presiune. Carbonul funcționează după aceeași logică, din care se poate obține fie diamant, fie grafit. Dar există și excepții, deoarece oamenii de știință știu că gheața are mai mult de douăzeci de forme solide.
În munca lor, fizicienii au folosit încălzirea cu laser și o nicovală de diamant pentru a descoperi o nouă formă de gheață.
Gheața are peste douăzeci de forme solide
Cum au aflat cercetătorii despre noua formă de gheață?
Pentru început, apa a fost pusă în recipiente între două diamante. Acest mecanism se numește celulă de nicovală de diamant.
Este format din două diamante în formă de con,situate unul față de celălalt pe o suprafață de 1 mm în diametru. Cu aceasta, puteți crea o presiune de câteva milioane de atmosfere. Diamantul este, de asemenea, transparent, astfel încât eșantionul studiat poate fi studiat în diferite moduri. Oamenii de știință au reprodus presiunea care există în centrul planetei noastre.
După aceea, gheața situată între diamante a fost încălzită cu un laser. S-a topit parțial și apoi s-a transformat într-un număr mare de cristale mici.
Oamenii de știință au crescut presiunea și au descoperit că gheațaa fost în forma cubică bine-cunoscută de Ice VII și apoi s-a transformat într-o nouă etapă intermediară, neexplorată, a Ice VIIT. L-au numit tetragonal. După aceea, gheața a ajuns într-o altă fază deja studiată, Ice X.
Gheața VII este o fază cubică de gheață cu un aranjament dezordonat al atomilor de hidrogen.
Gheața X este o fază simetrică în care protonii sunt ordonați. Se poate obține la o presiune de 70 GPa.
Potrivit cercetătorilor, aceștia au atras atenția asupra faptului că forma Ice X a fost obținută la o presiune neașteptat de scăzută. A însumat 300 de mii de atmosfere, nu 1 milion.
„În munca noastră, am arătat că se poate obțineFaza de gheață X și nu utilizați o presiune atât de mare așa cum este prevăzută. Acestea sunt informații importante pe care le-am primit datorită măsurătorilor ultra-precise”, a spus Ashkan Salamat, un fizician de la laboratorul UNLV.
În timpul lucrărilor, cercetătorii au folosit, de asemenea, un supercomputer pentru a simula recablarea legăturilor și pentru a prezice unde va avea loc o tranziție de fază.
Oamenii de știință au crescut presiunea și au descoperit că gheața se afla în binecunoscuta formă cubică Ice VII, iar apoi s-a transformat într-o etapă nouă, neexploratată și intermediară Ice VIIT.
Gheața are multe forme?
Da, există mai mult de 20 de forme de gheață. Vom enumera nu toate, ci primele șapte. Informațiile despre alte specii sunt disponibile publicului.
- Gheața amorfă este gheața fără o structură cristalină în care moleculele de apă sunt aranjate aleatoriu. Este ca atomii din sticla obișnuită.
- Ice Ih este gheață cristalină hexagonală obișnuită. Include aproape toată gheața existentă în biosferă.
- Ice Ic este o gheață cristalină cubică metastabilă. Se formează la -53°C: poate exista la temperaturi de până la -33°C. Acest tip de gheață se poate forma în atmosfera superioară.
- Ice II este o formă cristalină romboedrică cu o structură foarte ordonată. Acest tip de gheață poate fi obținut din Gheața Ih menționată anterior prin comprimarea acesteia la -63°C până la -83°C.
- Gheața III este gheață cristalină tetragonală și poate fi creată la temperaturi de până la -23 °C și presiune de până la 300 MPa.
- Gheața IV este o fază romboedrică metastabilă. Această fază poate fi obținută prin încălzirea treptată a gheții amorfe la 810 MPa.
- Gheața V este o fază cristalină monoclinic. Se formează atunci când apa este răcită la -20,15 °C și o presiune de 500 MPa.
De ce nu poate fi găsită o nouă fază de gheață pe Pământ?
Potrivit autorilor, cu greu este posibil să găsim o nouă fazăgheață pe Pământ, deoarece nu există condiții adecvate pentru crearea acesteia. Dar condițiile în care se formează sunt în mantaua planetei noastre, precum și pe luni mari sau pe planete cu multă apă.
Potrivit autorilor, este greu de găsit o nouă fază de gheață pe Pământ, deoarece aici nu există condiții potrivite pentru crearea acesteia.
De ce trebuie să știm despre diferitele forme de gheață?
Planetele mari, bogate în apă, sunt departe de Pământ și nu fac parte din sistemul nostru solar. Datorită noilor informații, astronomii vor putea afla mai multe despre aceste obiecte.
Această lucrare va schimba înțelegerea oamenilor de știință asupra compozițieiexoplanete, a spus Ashkan Salamat, un fizician la laboratorul UNLV. Autorii au sugerat că studierea unei noi forme de gheață ar ajuta cercetătorii să învețe mai multe despre posibila viață extraterestră în afara sistemului nostru solar.
Citeste mai mult:
„James Webb” a făcut cea mai clară fotografie a unei vedete din istorie
La o adâncime de 8.000 de metri, oamenii de știință au găsit bacterii ciudate: nu se aștepta să fie văzute acolo
Oamenii de știință dau peste o anomalie arheologică veche de 1.500 de ani