Лед нового типа по плотности и структуре ближе к жидкой воде, его назвали аморфный лед средней плотности (medium-density amorphous ice, MDA), и именно так озаглавлена статья об открытии в журнале Science.
Группа исследователей под руководством Александра Розу-Финсена из Университетского колледжа Лондона, как отмечает The New York Times, не стремилась открыть новую форму льда, ее целью было изучение мельчайших кристаллов льда, потому что маленькие частички чего-либо иногда обладают свойствами, существенно отличающимися от свойств крупных образцов того же материала.
Для этого ученые измельчили куски обычного льда в шаровой мельнице, небольшом контейнере, заполненном стальными шариками сантиметрового диаметра. Температура мельницы, работавшей со скоростью 20 оборотов в секунду, была равна -200˚C. Полученная в ней прежде невиданная разновидность льда осела в виде белого гранулированного порошка на металлических шариках. Замерзающая вода обычно кристаллизуется с выстраиванием ее молекул в твердые шестигранные структуры, которые и называются льдом. Плотность льда меньше, чем у жидкой формы воды, что необычно для кристалла. В зависимости от условий, а именно давления и скорости замерзания, вода может затвердевать, принимая два десятка различных правильных конфигураций. Но не таков аморфный лед: рентгеноструктурный анализ не выявил у него внутреннего порядка, кристаллическая решетка изначальных кусков льда оказалась разрушена. Определение плавучести ледяного порошка в жидком азоте показало, что его молекулярная плотность близка к плотности жидкой воды.
За последние 100 лет были открыты два типа аморфного льда. Аморфный лед низкой плотности — результат замерзания водяного пара на поверхности, температура которой ниже -150˚C, аморфный лед высокой плотности образуется при таких же температурах сжатием обычного льда под высоким давлением. Хотя ни один из этих типов на Земле не распространен, они с избытком присутствуют в космосе.
«Кометы — это большие куски аморфного льда низкой плотности», — цитирует одного из авторов открытия, Кристофа Зальцмана из Университетского колледжа Лондона, Nature News.
Открытие аморфного льда средней плотности может способствовать лучшему представлению природы ледяной поверхности спутников планет Солнечной системы, таких как спутник Юпитера Европа и спутник Сатурна Энцелад. Авторы допускают, что приливные силы газовых гигантов Юпитера и Сатурна могут оказывать на обычный лед воздействие, подобное тому, что создается шаровой мельницей.
Марина АСТВАЦАТУРЯН
Нет комментариев