В космосе не весь лед одинаковый

В космосе действуют иные законы - в том числе и в отношении воды. Чтобы понять ее особые свойства, в университете Инсбрука искусственно создают космический лед.

На Земле встречается только кристаллический лед. В нем все атомы находятся на фиксированном расстоянии друг от друга. По словам Кристины Марии Тонауэр, аспирантки Томаса Лёртинга, в аморфном льду модекулы совершенно неупорядочены. Поэтому на структурном уровне он напоминает жидкую воду - даже если он твердый.

До сих пор аморфный лед был обнаружен на поверхности луны Юпитера, Европы, и на зернах межзвездной пыли в далеком космосе. Там у особого льда есть две важные задачи из-за условий межзвездной среды, поясняет Тонауэр:

"Аморфный лед в космосе можно сравнить с губкой. Он чрезвычайно пористый и может поглощать множество других атомов. Благодаря своей пористости он действует как защитный экран от космического излучения для различных молекул. Кроме того, он может выступать в качестве катализатора фундаментальных химических реакций".

Для детального изучения свойств пористого льда в космосе, Тонауэр искусственно создает его в лаборатории. Для образования аморфного леда водяной пар должен быстро попасть на холодную поверхность с температурой -196 °C. Но для успешного производства охлаждение должно происходить со скоростью 10 млн °C / с. Этого может достичь только машина, которая производит несколько сотен миллиграммов аморфного льда.

Образцы льда можно хранить в жидком азоте, что избавляет от необходимости готовить его каждый день. В качестве альтернативы аморфный лед может быть изготовлен и из кристаллического льда: при давлении свыше 10 000 бар происходит аморфизация льда.

Структура воды является универсальным датчиком давления и температуры и адаптируется в зависимости от условий. Она может предоставить информацию о соответствующей среде. Поэтому в ходе работы над докторской диссертацией Тонауэр измерила аморфный лед в различных условиях с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области.

Сравнив свои спектры со спектрами, зарегистрированными телескопом James Webb в космосе, она пришла к выводу, что полученные результаты дают ценную информацию об экзопланетах и ледяных лунах Юпитера.

Источник: derstandard.at