Nova vrsta leda s neobičnim svojstvima

Istraživači s UCL-a i Sveučilišta u Cambridgeu otkrili su novu vrstu leda koja bi mogla promijeniti naše razumijevanje vode i njezinih brojnih anomalija.

Novootkriveni led je amorfan - to jest, njegove molekule su u neorganiziranom obliku, nisu uredno poredane kao u običnom, kristalnom ledu. Amorfni led, iako rijedak na Zemlji, glavna je vrsta leda koja se nalazi u svemiru. To je zato što u hladnijem okruženju svemira led nema dovoljno toplinske energije za stvaranje kristala.

Za studiju, objavljenu u časopisu Science, istraživački tim koristio je proces nazvan mljevenje kuglica, snažno mućkajući obični led zajedno s čeličnim kuglicama u staklenci ohlađenoj na -200 stupnjeva Celzija.

Otkrili su da, umjesto da završi s malim komadićima običnog leda, proces daje novi amorfni oblik leda koji je, za razliku od svih ostalih poznatih ledova, imao istu gustoću kao tekuća voda i čije je stanje nalikovalo vodi u krutom obliku. Novi su led nazvali amorfni led srednje gustoće (MDA).

Tim je sugerirao da bi MDA (koji izgleda kao fini bijeli prah) mogao postojati unutar ledenih mjeseca vanjskog Sunčevog sustava, budući da plimne sile od plinovitih divova kao što su Jupiter i Saturn mogu vršiti slične sile smicanja na obični led kao one nastale mljevenjem kugle. Osim toga, tim je otkrio da kada se MDA zagrije i rekristalizira, oslobađa iznimnu količinu topline, što znači da može izazvati tektonska kretanja i "ledene potrese" u kilometrima debelom pokrivaču leda na mjesecima kao što je Jupiterov Ganimed.

Razlika u gustoći između poznatih amorfnih ledova navela je znanstvenike da sugeriraju da voda zapravo postoji kao dvije tekućine na vrlo niskim temperaturama i da bi teoretski, na određenoj temperaturi, obje ove tekućine mogle koegzistirati, s jednom vrstom koja lebdi iznad druge, kao kod miješanja ulja i vode. Ova hipoteza je demonstrirana u računalnoj simulaciji, ali nije potvrđena eksperimentom. Istraživači kažu da bi njihova nova studija mogla postaviti pitanja o valjanosti ove ideje.