Тайны мира: вода, ее секреты и новые шокирующие открытия

Среда, 05 Июль 2017 09:21
Казалось бы - просто вода. Но совсем не "просто"... Казалось бы - просто вода. Но совсем не "просто"...

Вода – привычная многим живительная жидкость, которая, казалось бы, изучена вдоль и поперёк, продолжает удивлять исследователей. Не так давно химики открыли абсолютно новое состояние молекул H2O, а также впервые заморозили воду при температуре кипения. Но и это не все сюрпризы! Международная команда учёных выяснила, что вода, оказывается, ведёт "двойную жизнь"...

 Если более конкретно: у воды в жидком состоянии есть две различные фазы, заметно отличающиеся друг от друга по структуре и плотности вещества.

В целом известно более 70 различных свойств воды, которые отличают её от большинства жидкостей. В данном случае всё началось с понимания того факта, что лёд существует в двух формах: упорядоченной кристаллической и аморфной, причём лёд второго типа может иметь как высокую, так и низкую плотность. Более того, эти формы обладают взаимной конвертацией, то есть могут превращаться друг в друга.

Исследователи предполагали, что обе эти фазы могут быть связаны с низко- и высокоплотными формами жидкой воды, однако доказать это экспериментально до этого никому не удавалось. Пока не было проведено сразу два исследования: первое – с использованием рентгеновских лучей – в Аргоннской Национальной лаборатории близ Чикаго, а второе – в Исследовательском центре по физике частиц (DESY) в Гамбурге. В ходе первой работы были продемонстрированы различные структуры жидкости, во второй — динамика перехода.

Как выяснилось, аморфный лёд – это стеклообразная форма воды. При низкой температуре (минус 163 градуса по Цельсию) учёные проследили за его превращением из этого состояния в вязкую плотную жидкость, которая при дальнейшем нагревании превратилась в ещё более вязкую жидкость меньшей плотности. Это происходит почти мгновенно, но при температуре минус 143 градуса по Цельсию скорость перехода заметно снизилась.

Хотя эксперименты проводились при низкой температуре, авторы работы полагают, что и при комнатной температуре вода представляет из себя некое сочетание двух жидкостей и "не может выбрать", какую форму ей принять.

Авторы работы отмечают, что другим независимым группам теперь необходимо будет провести собственную проверку исследований, чтобы подтвердить открытие, прежде чем придётся переписывать школьные учебники.

"Никто не понимает воду, – признался редактор-консультант журнала Nature и автор книги "Биография воды" Филипп Бол (Philip Ball). – Неловко признаться в этом, но жидкость, которая покрывает две трети нашей планеты, по-прежнему остаётся загадкой. Хуже того, чем больше мы смотрим, тем больше накапливается вопросов".

"Особенно интересно, что новая информация была получена благодаря рентгеновским лучам, ведь пионер этого метода Вильгельм Рентген также предполагал, что вода может существовать в двух разных формах, а взаимодействие между ними может привести к проявлению её необычных свойств", — добавляет Даниэль Мариэдаль (Daniel Mariedahl) из Стокгольмского университета.

Прочитано 210 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Тайны Антарктиды: новые открытия

    Исследователи продолжают изучать Антарктиду, которая хранит ещё немало тайн. Например, не так давно здесь были обнаружены образцы древнейшего льда возрастом 2,7 миллиона лет. Кроме того, изучение антарктических озёр помогло раскрыть секрет происхождения вирусов. Но есть еще более впечатляющие новости...

  • Ученые: "На Энцеладе почти наверняка есть жизнь!.."

    Благодаря камерам космического аппарата Кассини, ученые смогли сделать видеоролик танцующего Энцелада, потенциально пригодного для жизни спутника Сатурна. Кассини сделал шесть изображений Энцелада, которые и вошли в состав занимательного видео. Изображения были сделаны 1 августа 2017 года, когда автоматическая межпланетная станция находилась на расстоянии 181 000 километров от покрытого льдом яркого Энцелада.

  • Жизнь на Марсе: новые свидетельства

    Открытие бора на Марсе дает ученым новые сведения о возможном существовании в прошлом жизни на поверхности планеты, согласно новому исследованию, опубликованному на днях. «Поскольку бораты могут играть важную роль при построении РНК – одного из «строительных кирпичиков» живых организмов – обнаружение бора на поверхности Марса повышает шансы того, что жизнь однажды могла зародиться на этой планете, - сказал Патрик Гасда, исследователь с докторской степенью из Лос-Аламосской национальной лаборатории, США, и главный автор новой научной работы. – Бораты представляют собой единственный возможный «мостик», связывающий простые органические молекулы с РНК. Присутствие бора говорит нам о том, что, если на Марсе присутствовала органика, то эти химические реакции имели возможность протекать».

  • Тайны космоса: жизнь на Земле и на других планетах

    Раскрывая свойства других миров в нашей Солнечной системе, мы постепенно осознаем, что Земля уникальна. Только у нашей планеты на поверхности была жидкая вода; только у нас была сложная, многоклеточная жизнь, о существовании которой можно догадаться, взглянув с орбиты; только у нас было обильное количество атмосферного кислорода. В других мирах могут быть подземные океаны или свидетельства наличия жидкой воды в прошлом, возможно, даже одноклеточных организмов. Конечно, в других солнечных системах могут быть похожие на Землю миры, с похожими условиями для возникновения жизни. Но чтобы жизнь существовала, наличие мира земного типа не обязательно. Последние находки ученых показывают, что мир вообще может быть не нужен. Возможно, жизнь кроется в глубинах межзвездного пространства...

  • Тайны Красной планеты: новые свидетельства

    Исследователи Марса утверждают, что обнаружили новые доказательства существования жизни на Красной планете. Исследователи нашли в районе кратера Гейла следы повышенной гидротермальной активности, что, по их мнению, может говорить о пригодности древнего Марса для жизни...