کشف یخی جدید با کم‌ترین چگالی

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : سه شنبه, 27 بهمن 1394 10:44

به گزارش آنا به نقل از sciencealert، به گفته محققان دانشگاه نبراسکا، لینکولن، این نوع یخ مصنوعی است و به صورت طبیعی روی کره زمین تشکیل نمی‌شود. چنین یخی، هجدهمین نوع شناخته شده شکل آب است و به آن Ice XVII می‌گویند.

محققان و شیمی‌دانان دانشگاه نبراسکا محاسبات متعددی را انجام داده‌اند تا از این طریق، بتوانند چگالی این یخ را به طور دقیق اندازه‌گیری کنند ولی تا اینجای کار بر این باورند که این یخ کشف‌شده، کم‌چگالی‌ترین یخی است که تاکنون مشاهده شده است.

محققان برای پیش‌بینی شکل مولکولی آب یخ‌زده از الگوریتم‌های کامپیوتری و شبیه‌سازی‌های مولکولی استفاده کردند. در صورتی که این یخ به طور مصنوعی ساخته شده باشد، حدود 25 درصد چگالی آن کم‌تر از کم‌چگالی‌ترین یخ‌های به ثبت رسیده است.

شبیه‌سازی به دانشمندان در تعیین حد فشار و دمایی که برای یخ بستن آب در این شکل پیش‌بینی شده مورد نیاز است، کمک زیادی کرد. این ترکیب‌بندی، مجموعه‌ای از مولکول‌هاست که ساختاری شبیه به قفس را ایجاد می‌کنند. در حالی که تصور بر آن بود که این ساختارها تنها در صورت وجود مولکول‌های مهمان قادرند یکپارچگی خود را حفظ کنند.

دانشمندان در حال حاضر محاسبه کرده‌اند که این قفس‌های نرده‌ای حتی در صورت به دام افتادن مواد شیمیایی در خارج از محیط اطراف، می‌توانند در کنار یکدیگر باقی بمانند.

به گفته محققان، تولید مصنوعی Ice XVII آسان است و طبق محاسبات، این نوع یخ تنها در صورتی در چنین ساختار ترکیبی تشکیل می‌شود که مولکول‌های آب در فضایی بسته قرار گرفته باشند که بلند باشد و فشار بالایی نیز داشته باشد. البته مقدار دقیق آن بستگی به دمای آن محیط دارد. در دمای منفی 23/3 درجه سانتی‌گراد، مقدار فشار مورد نیاز برای تولید این نوع یخ بیشتر از فشاری است که در عمق اقیانوس آرام قرار دارد. طبیعتا، دماهای کم‌تر به فشار بیشتری نیاز دارد.

با چنین سطح فشاری، می‌توان با ایجاد خلاء در مولکول‌های مهمان، این نوع یخ را تولید کرد. این گام بعدی محققان است که در صورت موفقیت، قادر خواهند بود برای اولین بار یخ جدیدی تولید کنند که از قبل از جنگ جهانی دوم به بعد کشف شده است.

چگالی کم یخ طبیعی از سطح زیرین آب حفاظت می‌کند. چنانچه این یخ چگالی بیشتری داشته باشد، آب از انتها به سمت سطح یخ می‌زند و هیچ گونه‌ جانوری و گیاهی قادر به زنده ماندن نیستند.

اخبار علمی - آنا