اكتشاف خصائص غامضة جديدة للماء

اكتشفت مجموعة علماء دولية من الولايات المتحدة وكندا، خصائص شاذة للجليد غير المتبلور، الذي يتكون في ظروف درجات الحرارة المنخفضة جدا والضغط العالي.

ويفيد موقع Science Alert بأنه كان يعتقد سابقا، بأن هذه المرحلة ترتبط مباشرة بالماء في الحالة السائلة، ما ساعد في تفسير بعض الخصائص الشاذة لها. بيد أن النتائج الجديدة أظهرت أن هذا ليس صحيحا.

وحاول الباحثون الحصول على جليد غير متبلور بتجميد كرة من الماء الثقيل قطرها 3 ملم في درجة حرارة ناقص 173 درجة مئوية وضغط مقداره 26 ألف جو. ولكن بدلا من المطلوب حصلوا على أشكال من البلورات التي تتحول من شكل إلى آخر. في البداية تشكل جليد اعتيادي سداسي البنية، ومن ثم جليد IX ، جليد XV ، وأخيراً جليد XIII.

وبذلك اتضح أن الشكل غير البلوري يتكون بدلا من جليد IX عند زيادة الضغط بسرعة. في هذه الحالة لن يتمكن الجليد الاعتيادي من التحول إلى جليد XV. أي أن تشكل جليد غير متبلور، هو نتيجة توقف التحول بين الشكلين البلوريين، وهذا يجعلنا نشكك بالنظرية الحالية.

وللجليد غير المتبلور ثلاثة أشكال. أحدها كثافته عالية، ويتم الحصول عليه من الجليد العادي في ضغط 11 ألف جو ودرجة حرارة ناقص 143 درجة مئوية. توصف هذه العملية على أنها عملية ذوبان ديناميكية حرارية "ثرموديناميك". أي كانت هذه المرحلة تعتبر الحالة الزجاجية للماء.

وتمكن العلماء، بفضل تحويل الجليد غير المتبلور عالي الكثافة عكسيا إلى جليد غير متبلور منخفض الكثافة، من الحصول على نموذج من سائلين، (العادي وفائق السيولة). وهذا ساعد على تفسير بعض الخصائص الشاذة للماء في الحالة السائلة المرتبطة بالكثافة والسعة الحرارية.

المصدر: لينتا. رو