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 170 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • TRAPPIST-1: шансы на разумную жизнь высоки, как никогда!

    Ученые получили новую оценку возраста одной из самых интригующих планетных систем, открытых на сегодняшний день – системы TRAPPIST-1, включающей семь планет размером с Землю, обращающихся вокруг сверххолодной карликовой звезды, находящейся на расстоянии примерно 40 световых лет от нас. Исследователи сообщают в новой работе о том, что звезда TRAPPIST-1 довольно старая – её возраст составляет от 5,4 до 9,8 миллиарда лет. Это почти вдвое больше, по сравнению с возрастом нашей Солнечной системы, который оценивается примерно в 4,5 миллиарда лет.

  • Французские ученые выявили следы океанов на Венере

    ...естественно не современных океанов - это невозможно, а океанов того древнейшего времени, когда Венера была настоящим раем Солнечной системы, своего рода космическим "курортом", где условия были гораздо лучше, чем когда-либо на Земле. К несчастью, примерно 320 миллионов лет назад этой "венерианской идиллии" пришел конец... К такому выводу пришли ученые из Университета Версаль-Сен-Кантен-ан-Ивелин Франции, проанализировав компьютерную модель планеты.

  • Астрономы рассматривают возможность жизни на "экзолунах"

    Известные астрономы Дэвид Киппинг и Алекс Тичи заявили о возможном открытии первой "экзолуны" – планеты, вращающейся вокруг другой планеты за пределами Солнечной системы. "Нужно понимать, что мы открыли лишь кандидата на роль экзолуны, и не говорим о ее непосредственном открытии. Конечно, мы настроены очень оптимистично и надеемся на то, что мы получим титул ее первооткрывателей, нужно понимать, что пока это всего лишь кандидат. Нам нужны повторные наблюдения для того, чтобы подтвердить открытие, и понять, что же мы увидели, так как данные из разных каталогов "Кеплера" противоречат друг другу", — прокомментировал открытие Тичи.

  • Ученые мира стоят на пороге "редактирования человека"

    С момента появления революционной технологии геномного редактирования CRISPR учёные провели немало смелых экспериментов. Пожалуй, самым громким стало редактирование генома человеческого эмбриона. Несмотря на призывы о запрете подобных опытов, в 2015 году китайские учёные впервые отредактировали ДНК непособных к жизни эмбрионов человека...

  • Тайны космоса: древняя жизнь на Марсе

    Когда-то Марс был удивительной планетой. Миллиарды и даже миллионы лет назад это было место с огромными вулканами, гигантской системой каньонов и разветвленными долинами рек. Все прервалось по космическим меркам относительно недавно - примерно 320 миллионов лет назад... Но ведь тогда человечества на Земле не было даже в проекте!