کشف شکل جدیدی از یخ با چگالی کم

محققان موفق به کشف شکل جدیدی از یخ شدند که کمترین چگالی را دارد.

کشف شکل جدیدی از یخ با چگالی کم

به گزارش سرویس علمی ایسنا، شکل مولکولی این یخ که توسط گروهی از محققان دانشگاه نبراسکا لینکلن محاسبه شده، دارای چگالی کم و 25 درصد کمتر از کم‌چگالی‌ترین یخی است که در سال 2014 به ثبت رسیده است.

اگر این یخ به شکل مصنوعی تولید شود، هجدهمین نوع شناخته شده شکل آب و همانند اولین نوع خود خواهد بود که در آمریکا و پیش از جنگ جهانی دوم کشف شد.

شیائو چنگ زنگ، استاد شیمی و مولف این پژوهش می‌گوید که آنها محاسبات متعددی را برای تعیین دقیق چگالی این یخ انجام داده‌اند.

یک الگوریتم محاسباتی و همچنین شبیه سازی مولکولی به این تیم کمک کرد تا شکل این آب یخ زده جدید که Ice XVII نام دارد را شناسایی کنند. پیکربندی این یخ نشان دهنده نوعی کلاترات ( clathrate) است.

کلاترات به ساختارهایی گفته می‌شود که در آن مولکول‌های یک ماده که به آنها مهمان گفته می‌شود در درون شبکه‌ای از مولکول‌های ماده دیگر که میزبان نام دارند به دام می‌افتند.

در حالی که تصور می‌شد که این ساختارها تنها در صورت وجود مولکول‌های مهمان قادر به حفظ یکپارچگی خود هستند، محققان در حال حاضر محاسبه کرده‌اند که این قفس‌ها حتی در صورت عدم وجود این مواد شیمیایی در محیط نیز می‌توانند یکپارچگی خود را حفظ کنند.

تولید مصنوعی Ice XVII فرآیند آسانی نیست زیرا این نوع یخ تنها در صورتی تشکیل می‌شود که مولکول‌های آب در داخل یک محفظه بسته با فشار بسیار بالا قرار گرفته باشند.

درجه حرارت عامل مهم دیگری در شکل‌گیری این یخ است. در دمای منفی 23.3 درجه سانتیگراد، مقدار فشار مورد نیاز برای تولید این نوع یخ چهار برابر فشاری است که در عمق اقیانوس آرام قرار دارد.

با چنین میزانی از فشار، می‌توان با ایجاد خلاء در مولکول‌های مهمان، این نوع یخ را تولید کرد.

تیم زنگ تحت تاثیر شگفتی آشکار یخ معمولی قرار گرفته‌اند که این سیاره را برای میلیاردها سال تحت پوشش قرار داده است.

چگالی کم این یخ از سطح زیرین آب حفاظت می‌کند. اگر این یخ چگالی بیشتری داشته باشد، از پایین به سمت بالا و سطح یخ زده و مانع از رشد و شکوفایی گیاهان و جانوران می‌شود.

این یافته ها در مجله Science Advances منتشر شده است.

منبع :

پاسخ تلفنی به سوالات شما
پاسخ تلفنی به سوالات مشاوره ای و آموزشی شما

باسخ به سوالات شما در زمینه مشاوره کارنامه و هدف گذاری برای آزمون ها ، شروع مطالعه برای کنکور 97 ، روش درس خواندن ، مدیریت منابع و تکمیل ظرفیت کنکور 96 و ...

از طریق تلفن ثابت در سراسر کشور بدون پیش شماره
با شماره 9099071219 تماس بگیرید
ساعت پاسخگویی از 8 صبح تا 12 شب