Архив рубрики ~Лента новостей~

Структура льда в космосе — это не порядок и не хаос, это и то, и другое

Структура льда в космосе — это не порядок и не хаос, это и то, и другое

Новые исследования показывают, что космический лед, долгое время считавшийся совершенно неупорядоченным, по-видимому, имеет некоторые кристаллизованные области.

hielo espacial Иллюстрация: Всё о космосе/Getty Images

Сохранить эту историю Сохранить Сохранить эту историю Сохранить

Лёд — ключевой компонент Вселенной. Замёрзшие молекулы воды есть на кометах, лунах, экзопланетах и в вашем напитке, когда вы охлаждаетесь от летней жары. Однако под микроскопом не весь лёд одинаков, хотя и состоит из одних и тех же компонентов.

Внутренняя структура земного льда – космологическая диковинка. Его молекулы выстроены в геометрические структуры, обычно шестиугольники, повторяющие друг друга. Земной лёд образуется таким образом из-за температуры и давления нашей планеты: вода здесь замерзает медленно, что позволяет её молекулам выстраиваться в кристаллы.

Но лёд, образующийся в космосе, отличается от других условий: вода существует в вакууме и подвергается воздействию экстремальных температур. Поэтому считается, что космический лёд аморфен и не имеет чёткой структуры, как на Земле.

Схема молекулярной структуры льда.

Иллюстрация упорядоченной молекулярной структуры водяного льда на Земле.

GETTY IMAGES

Это представляет собой сложную задачу для учёных, пытающихся понять формирование планет и зарождение жизни. Неполное понимание динамики аморфного льда в космосе имеет побочные эффекты. Например, отсутствие точного понимания того, как замерзает космическая вода, затрудняет оценку доли воды в других солнечных системах.

Поэтому исследователи изучают космический лёд, чтобы лучше понять, как ведёт себя замёрзшая вода вдали от Земли. Образцы льда с комет, астероидов и других обломков Солнечной системы могли бы быть полезны, но пока их не удалось получить, учёные пытаются понять космический лёд с помощью компьютерных моделей и моделирования льда на Земле. Чем больше они его изучают, тем больше сюрпризов он открывает.

В недавнем отчёте, опубликованном в журнале Physical Review B, утверждается, что аморфный лёд, в изобилии присутствующий во Вселенной, действительно обладает неким подобием порядка. В статье выдвигается теория, что он, вероятно, состоит из структурированных фрагментов — кристаллизованных областей, как на Земле, но шириной всего около 3 нанометров, — окружённых хаосом.

Компьютерное моделирование аморфного льда, образующегося в космосе

Моделирование космического льда. Белые фрагменты — упорядоченные молекулы в кристаллических структурах, синие — неупорядоченные молекулы.

Иллюстрация: предоставлено группой ICE, Кембриджский университет.

Чтобы прийти к такому выводу, команда сначала создала компьютерные модели молекул воды, подвергавшихся изменению температуры с разной скоростью, имитируя образование льда в космосе. Затем они сравнили их с результатами лабораторных экспериментов по получению настоящего аморфного льда. Водяной пар пропускали над очень холодной пластиной, чтобы он превратился в лёд, без образования жидкого состояния между ними – процесс, аналогичный тому, что происходит в планетной системе при рождении. Был получен частично аморфный материал, структура которого наиболее точно соответствовала смоделированной на основе моделей, состоящих на 20% из кристаллического материала и на 80% из аморфного льда.

«Теперь у нас есть хорошее представление о том, как выглядит самая распространенная форма льда во Вселенной на атомном уровне», — заявил Майкл Б. Дэвис, член группы ICE в Кембриджском университете и соавтор исследования.

Знание структуры космического льда важно для проверки спекулятивной идеи панспермии – гипотезы о том, что жизнь на Земле зародилась из соединений или «семян» жизни, прибывших на нашу планету из космоса. Если космический лёд аморфен и имеет низкую плотность, то строительные блоки жизни потенциально могли быть занесены внутрь. Если же, напротив, существует множество кристаллических частиц, то вероятность такого развития событий (из-за меньшего пространства) снижается.

Источник: www.wired.com

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Поселил ИИ‑агента в чёлку макбука: он слушает мой день и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Немой парень впервые признался в любви СИЛОЙ МЫСЛИ — его………… Новости робототехники GM делает ставку на вычислительные технологии и искусственный интеллект, которые, по её мнению, помогут ей конкурировать с китайскими автопроизводителями. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В легендарный Need for Speed: Underground 2 теперь можно поиграть… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ ИИ придумал пистолет, и его напечатали на 3D-принтере Однозарядный пистолет… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В Швейцарии с помощью бактерий разработали печатный материал, похожий на бетон Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Модели искусственного интеллекта позволили России применять технологии для лучших крылатых… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Преимущества использования искусственного интеллекта в медицине зависят от уровня подготовки… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Почему синтаксис Nova выглядит так: 11 споров с Claude о… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ [Перевод] О сознании и интегрированной информации. Кристоф Кох (интервью) Сознанием… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Больше половины отпечатков пальцев на терракотовых воинах оставили женщины и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В ИТМО учат роботов понимать пространство, а не просто видеть…… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Теперь можно буквально заглянуть внутрь любого механизма. Claude Code научили…… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ PS5 снова взломали — хакер запустил меню разработчика на последней…… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Поселил ИИ‑агента в чёлку макбука: он слушает мой день и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Немой парень впервые признался в любви СИЛОЙ МЫСЛИ — его………… Новости робототехники GM делает ставку на вычислительные технологии и искусственный интеллект, которые, по её мнению, помогут ей конкурировать с китайскими автопроизводителями. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В легендарный Need for Speed: Underground 2 теперь можно поиграть… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ ИИ придумал пистолет, и его напечатали на 3D-принтере Однозарядный пистолет… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В Швейцарии с помощью бактерий разработали печатный материал, похожий на бетон Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Модели искусственного интеллекта позволили России применять технологии для лучших крылатых… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Преимущества использования искусственного интеллекта в медицине зависят от уровня подготовки… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Почему синтаксис Nova выглядит так: 11 споров с Claude о… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ [Перевод] О сознании и интегрированной информации. Кристоф Кох (интервью) Сознанием… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Больше половины отпечатков пальцев на терракотовых воинах оставили женщины и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В ИТМО учат роботов понимать пространство, а не просто видеть…… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Теперь можно буквально заглянуть внутрь любого механизма. Claude Code научили…… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ PS5 снова взломали — хакер запустил меню разработчика на последней……