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 121 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Ученые исследуют водное прошлое Марса

    Исследователи Марса рассказали о временах жидкой воды в области Libya Montes на поверхности красной планеты. На изображении, представленном ниже, видна иссякшая долина реки с многочисленными притоками на поверхности Красной Планеты. Эта фотография была сделана камерами космического аппарата Mars Express (ESA) 21 февраля 2017 года.

  • Астрономы изучают новооткрытые планеты на предмет "жития-бытия"

    Недавнее открытие было сделано при помощи спектрографа HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), установленного на 3.6-метровом телескопе обсерватории Ла-Силья в Чили. Этот инструмент находит экзопланеты при помощи метода лучевых скоростей — т.е. по отклонениям в скорости звезды по отношению к Земле. Точность измерений HARPS достигает 0.97 м/с. Всего на его счету свыше 200 обнаруженных экзопланет.

  • Астрономы выявили в космосе "нанозвезду"

    Такие миниатюрные размеры лежат, видимо, у самой границы допустимого для звезд главной последовательности, в недрах которых происходят термоядерные превращения водорода. Будь звезда еще меньше, давление, создаваемое ее гравитацией, не могло бы поддерживать эти процессы. Кроме того, такие небольшие и сравнительно тусклые объекты могут быть особенно интересны с точки зрения поиска возле них небольших, каменистых планет, способных сохранять жидкую воду на своей поверхности – аналогов нашей Земли.

  • Тайны древнего мира: первый человек появился из воды?..

    Идея того, что наши человекообразные предки прошли в своем развитии долгую водную фазу, была выдвинута британским морским биологом сэром Алистером Харди (1896-1985) в статье, напечатанной в журнале «New Scientist» в 1960 году...

  • Ученые считаю Титан более подходящим для колонизации, чем Марс

    Самый крупный спутник Сатурна, Титан, считается страшным местом из-за наличия электрически заряженного песка. Однако последние исследования показывают. Что, возможно Сатурн, не так страшен, как кажется. Несмотря на то, что его озера полны ультрахолодного жидкого метана и этана, они могут не представлять опасности для будущего космического зонда.