Oamenii de știință au descoperit o nouă formă „exotică” a cristalelor de gheață
Oamenii de știință au identificat a 19-a formă a apei înghețate. Cristalele „exotice” cu patru laturi ale acestei varietăți rare de gheață, denumită acum „gheață XIX”, se formează la temperaturi foarte scăzute și presiuni foarte ridicate.
Există doar în experimentele de laborator, însă cercetătorii au spus că dezvăluie mai multe despre alte forme de gheață, care pot fi găsite în adâncurile Pământului și pe planete sau luni foarte reci.
„Pentru a denumi o nouă formă de gheață, cineva trebuie să elucideze cu exactitate care este structura cristalelor”, a spus Thomas Loerting, cercetător principal și profesor de chimie fizică la Universitatea din Innsbruck, Austria. Asta înseamnă că trebuie aflată cea mai simplă structură a cristalelor care se repetă, unde sunt situați toți atomii acelei structuri și care este simetria structurii.
„Doar dacă știm toate aceste detalii putem numi o nouă formă de gheață. Gheața XIX este acum denumirea pentru noua fază a gheții descoperită prin cercetările noastre”, a adăugat Loerting.
Doar una dintre multele forme ale gheții
Un articol prin care Loerting și colegii săi descriu noua formă de gheață a fost publicat la 18 februarie în jurnalul Nature Communications, alături de un studiu al cercetătorilor din Japonia care au verificat descoperirea.
Aproape toată lumea este familiarizată cu varietatea de fulgi de nea cu șase laturi, care imită aranjamentul hexagonal al atomilor de oxigen din cristalele de apă care le alcătuiesc.
Însă, cristalele de gheață cu șase laturi, „gheață I”, sunt de fapt doar una dintre multele forme ale gheții, care sunt cunoscute drept polimorfe. Până acum, doar 18 poliforme de gheață au fost identificate în mod oficial, deși doar gheața cu șase laturi este comună pe Terra. Deși gheața ar putea părea un concept simplu, situația e ceva mai complicată. Spre exemplu, doar atomii de oxigen din moleculele de apă ale cristalelor cu șase laturi pot forma o formă hexagonală, în timp ce atomii de hidrogen sunt orientați aleatoriu în jurul lor.
Prima oară când o astfel de relație între polimorfe de gheață este descoperită
Prin comparație, atomii de hidrogen din multe poliforme de gheață au propriul tipar de cristale și acestea sunt numite „hydrogen-ordered” sau „H-ordered”. Spre deosebire de gheața dezordonată, gheața ordonată-H este foarte fragile și se va sfărâma, în loc să se deformeze, potrivit Live Science.
Așadar, noua formă de gheață identificată este o gheață ordonată-H. De fapt, aceasta este o formă ordonată-H a gheții dezordonate, numite „gheață VI”, care are un tipar aleatoriu de atomi de hidrogen. „Gheața VI” are încă un polimorf, „gheața XV”, în care atomii de hidrogen sunt aliniați într-o ordine complet diferită.
„Formele de gheață VI, XV și XIX sunt foarte similare atunci când vine vorba de densitate pentru că împărtășesc același tip de rețea de atomi de oxigen. Însă, acestea diferă atunci când este vorba de atomii de hidrogen. Este prima oară când o astfel de relație între polimorfe de gheață este descoperită. Ar putea permite experimentelor să studieze tranziția dintr-o formă de gheață în alta”, a mai explicat Loerting.
Vă mai recomandăm să citiți și:
Misterul „dispariției gheții” de pe Terra ar fi fost, în sfârșit, elucidat de cercetători
Un mineral întâlnit des pe Marte a fost descoperit ascuns adânc în gheața din Antarctica
Un „vulcan de gheață” cu o înălțime de peste 13 metri a apărut pe o câmpie din Kazahstan