Naučnici otkrili novu vrstu leda

Moderna fizika je do sada otkrila još 16 ledenih stanja, da bi sada bila na domak dokazivanja poroznog leda u obliku gela, vrlo niske relativne mase.

U ledu koji poznajemo kao "normalan" molekuli vode se pri opadanju temperature u jednom trenutku organiziraju u čvrstu heksagonalnu kristalnu strukturu. Eventualno u kubnu strukturu ukoliko su takvi uslovi s temperaturom i pritiskom u gornjim delovima atmosfere.

To su jedina dva oblika leda koji se javljaju u prirodi na Zemlji. Odakle onda ikome ideja da bi negde nekako moglo da postoji više vrsta drugačijeg leda?

Ako bi se led smrzavao na pritiscima višima od ovih u prirodi, njegova kristalna struktura bila bi gušća nego kod normalnog leda. Ako bi se voda smrzavala na nižim pritiscima, dolazimo do ređih struktura. Odatle i razlika već i kubne u odnosu na heksagonalnu strukturu.

Na kraju struktura može postati toliko retka, toliko lagana da više nalikuje na vazduh nego na čvrsto stanje. Do sada su poznate dve vrste leda s malom gustinom. Fulereni su gustoće 80 odsto običnog leda, oblika su poliedara položenih u kuglastu strukturu, zeolitski led je između 50 i 90 odsto i podseća na mineralnu strukturu zeolita.

Pored toga, ima ih još 14 vrsta koje su gušće od kockica koje držite u zamrzivaču.

Zeolitski led je za ovu priču posebno zanimljiv jer im je kristalna struktura poput lego tornjeva. A to je i razlog zašto su se Masakazu Macumoto i naučnici sa Univerziteta Okajama u Japanu neko vreme igrali "Jengama", pokušavajući da smisle kako da dobiju led kristalne strukture tako da i dalje imaju tornjeve, ali da oni budu ređi od zeolitskog leda.

Foto: Thinkstock

Proverili su nešto više od 300 nanostruktura i shvatili da je u pravilu sav "vazdušni led" bio stabilan na temperaturama oko apsolutne nule i potom postajali nestabilni kako je temperatura rasla.

Otkrili su da se najređa struktura može složiti s molekulima vode u obliku šipki i čvorova. Na kraju su dobili nešto poput strukture dvorca iz bajke.

Još uvek tek u kompjuterski dokazanim modelima, tako da sad vredno rade na slaganju uslova izrazito niskog pritiska i niskih temperatura tačno takvih koje bi od vode napravile ovakvu strukturu.

Ovo je pre svega korisno za razumevanje fizike molekula vode. A drugo za otkrivanje u kojim oblicima se voda može očekivati na egzoplanetima, znači po svemiru izvan Sunčevog sistema, na kojima apsolutno sigurno postoje drugačije vrste leda u prirodi.