•  

    pokaż komentarz

    Przyzwyczailiśmy się do tego, że lód występujący na egzoplanetach jest dobrym znakiem - pomimo mnóstwa dziwnych i cudownych form, jakie mogły przybrać gatunki pozaziemskie, przyjęliśmy, że życie obce potrzebuje wody do ewolucji.

    Ale artykuł opublikowany w tym miesiącu w Physical Review Letters sugeruje, że pod pewnymi warunkami może być odwrotnie. Zespół fizyków w końcu rozwiązał zagadkę otaczającą dziwną formę lodu - i może mieć wpływ na poszukiwanie życia pozaziemskiego.

    To, co uważacie za "lód", jest właściwie jedną z wielu różnych faz. Praktycznie cały lód na Ziemi, od kostek w napoju po lodowce na Antarktydzie, technicznie jest formą lodu Ih - "h" oznacza "sześciokąt", kształt, w jaki atomy tlenu układają się, gdy woda zamarza. Bardzo rzadko, wysoko w atmosferze Ziemi, widzimy drugą formę lodu: lód Ic, tak zwany "lodowaty lód", ponieważ, no cóż, naukowcy uwielbiają dobre kalambury.

    Ale pod ogromnym ciśnieniem lód może tworzyć się w dowolnej z 17 innych faz. Jest lód II, III, i tak dalej, aż do lodu XVI, każdy sklasyfikowany według warunków wymaganych do jego utworzenia. Wreszcie odkryto w 2014 r. kwadratowy lód i amorficzny lód, faza tak dziwna i egzotyczna, że technicznie została sklasyfikowana jako szkło.

    Na środku tej listy kryje się lód VII. Aby powstać w temperaturze pokojowej, lód VII wymaga ciśnień 30 000 razy wyższych niż na poziomie morza, dlatego znajduje się tylko w dość dziwnych miejscach - uwięziony wewnątrz diamentów głęboko w płaszczu Ziemi lub w laboratorium mieszczącym najsilniejsze na świecie rentgenowski laser.

    Problem polega na tym, że różne eksperymenty laboratoryjne dotyczące form lodowych VII zakończyły się różnymi rezultatami. Na przykład, jeden z eksperymentów odkrył, że lód VII formuje się najpierw na powierzchni, a następnie rozprzestrzenia się do wewnątrz. Inni stwierdzili, że próbki wody zamarzają równomiernie w zadziwiająco szybkich czasach - niektóre nawet w czasie 10 nanosekund.

    Aby rozwiązać tę zagadkę, zespół wykorzystał model matematyczny do zbadania zarodkowania - pierwszego etapu zamrażania, kiedy cząsteczki wody zaczynają układać się w strukturę ciała stałego. Analizując ten model w różnych warunkach dokonali przełomu, który tłumaczy dziesiątki poprzednich eksperymentów, zgodnie z oświadczeniem.

    Okazuje się, że poniżej pewnego progu ciśnienia lód VII rzeczywiście tworzy się z zewnątrz i rozprzestrzenia się do wewnątrz. Ale powyżej tego progu lód szybko rozprzestrzenia się równomiernie - w ciągu miliardowych części sekundy.

    "Nasza praca pokazuje, że lód VII formuje się w bardzo niecodzienny sposób - poprzez pojawienie się w maleńkich skupiskach około 100 cząsteczek, a następnie rosnąc bardzo szybko, z prędkością ponad 1000 mil na godzinę [1610 kilometrów na godzinę]!", wyjaśńia główny autor badania Jonathan Belof w Physics Central.

    Niestety, odkrycie to może być złą wiadomością dla obcego życia.

    Lód VII może być rzadkością na Ziemi ale egzogeologowie sądzą, że istnieje on na lodowatych księżycach i planetach, takich jak Europa - lub na wielu oceanicznych exoplanetach poza naszym Układem Słonecznym. Niedawno zostały one zaproponowane jako możliwe, jeśli nie oczekiwane, siedliska dla życia - niestety odkrycie zespołu ponownie to wszysktko podważa.

    "Woda na tych oceanicznych światach, bombardowana innymi ciałami, takimi jak meteoryty czy komety, podlega intensywnym zmianom, których życie może nie przetrwać" - wyjaśnił Belof.

    "Fale uderzeniowe wywołane przez eksplozje takich zderzeń mogą sprężać wodę do ciśnienia ponad 10 000 razy większego niż te, które znajduje się na powierzchni Ziemi i może powodować zamarzanie wody do postaci lodu VII.

    Czy zatem planety mogą wspierać życie w tych ekstremalnych warunkach? Zespół ma nadzieję, że ich badania pomogą znaleźć odpowiedź.

  •  

    pokaż komentarz

    ice Ih – the “h” stands for “hexagon”, the shape the oxygen atoms take as the water freezes. Zaś amorficzny lód nie jest znowu tak egzotyczny - powstaje podczas zamrażania komórek w celu ich przechowywania. Woda nie zwiększa swojej objętości więc nie uszkadza komórek w takim stopniu jak "zwykłe" zamrażanie.

    Mnie uczyli że hexagon jest od kształtu komórki elementarnej w krysztale (czyli grupy atomów powtarzającej się w strukturze kryształu i go tworzącej), a nie od kształtu atomu tlenu...

    źródło: www1.lsbu.ac.uk

  •  

    pokaż komentarz

    Swoją drogą, wyobraźcie sobie że Europa, księżyc Jowisza, zamarza w całośći w ciągu kilku godzin do postaci w której widzimy go dzisiaj. Unbelievable!

  •  

    pokaż komentarz

    @fiziaa
    to prawda, zdecydowanie chodziło tam o kształt indywidualnej komórki w krysztale, nie o kształt samego atomu :)

  •  

    pokaż komentarz

    Dlatego lubię astrofizykę - są we wszechświecie tak niesamowite rzeczy, że aż mózg staje.