کرمان رصد

آخرين مطالب

آیا رفتار یخ در فضا در مقایسه با زمین متفاوت است؟ علمي

آیا رفتار یخ در فضا در مقایسه با زمین متفاوت است؟
  بزرگنمايي:

کرمان رصد - ایسنا / دانشمندان در مطالعه‌ای جدید به یافته‌هایی مبنی بر رفتار متفاوت یخ در فضا دست یافتند.
دانشمندان طی یک مطالعه جدید جهت کاوش رایج‌ترین شکلی که آب در جهان به خود می‌گیرد، دریافته‌اند که این ماده به اندازه آنچه دانشمندان تصور می‌کردند، بدون ساختار نیست. بلکه الگوهای تکراری که فقط چند نانومتر عرض دارند، احتمالاً در مجموعه‌ای از مولکول‌های یخ‌زده جاسازی شده‌اند.
بازار
از آنجایی که دانشمندان تصور می‌کردند فضا برای تشکیل کریستال(بلور) یخ بسیار سردتر از آن است که انرژی لازم برای تشکیل آن را داشته باشد، این کشف یک شگفتی بزرگ است.
«مایکل بندیکت دیویس»(Michael Benedict Davies) فیزیکدانی از کالج دانشگاهی لندن و دانشگاه کمبریج در بریتانیا می‌گوید: اکنون ایده خوبی از ظاهر رایج‌ترین شکل یخ در جهان در سطح اتمی در اختیار داریم. این کشف مهمی است، زیرا یخ در بسیاری از فرآیندهای کیهانی مانند چگونگی تشکیل سیارات، تکامل کهکشان‌ها و حرکت ماده در جهان دخیل است.
آب با وجود تمام ضرورتش برای حیات روی زمین، ماده‌ای بسیار عجیب است. این ماده مانند مایعات دیگر رفتار نمی‌کند و دانشمندان حداقل 20 شکل متمایز را که در شرایط مختلف یخ‌زده به خود می‌گیرد، شناسایی کرده‌اند.
به طور کلی، یخ‌آب به دو دسته متمایز تقسیم می‌شود. دسته اول، یخ بلوری است که همان چیزی است که ما در زمین داریم. این دسته حالتی است که اتم‌ها در یک شبکه بلوری منظم چیده شده‌اند.
دانشمندان فکر می‌کردند که یخ در فضا باید بی‌شکل باشد، یعنی توده‌ای یخ‌زده از اتم‌ها که همگی به صورت نامنظم و تصادفی جمع شده‌اند. با این حال، برخی بررسی‌ها نشان می‌دهند که حداقل برخی از اشکال «یخ آمورف»(amorphous ice) یا «یخ بی‌شکل» ممکن است تا حدی بلوری باشند، بنابراین «دیویس» و همکارانش شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای و آزمایش‌هایی را برای بررسی آن انجام دادند.
آنها در شبیه‌سازی‌ها، ظروف مجازی مولکول‌های آب تا دماهای حدود منفی 120 درجه سانتیگراد با سرعت‌های مختلف را منجمد کردند. سرعت‌های مختلف یخ زدن، جامداتی را با نسبت‌های متفاوتی از «یخ بی‌شکل» و بلوری تولید می‌کنند که در آن برخی از یخ‌ها در شبکه‌های منظم چیده شده‌اند و برخی دیگر اینطور نیستند.
دانشمندان طی مطالعات پیشین، پرتو ایکس را به یخ بی‌شکل تابانده بودند تا ساختار آن را به گونه‌ای که پرتوها از داخل ماده بازتاب می‌شوند، تشخیص دهند. نتایج این تیم نشان داد که نسبتی که بهترین تطابق را با این آزمایش‌ها دارد، حدود 20 درصد بلوری و 80 درصد بی‌شکل است.
دانشمندان سپس در آزمایش‌های خود، «یخ بی‌شکل» را به روش‌های مختلفی ایجاد کردند. در فضا، آب شکل مایع ندارد، بلکه مستقیماً از بخار روی سطوح، مانند سنگ‌ها، یخ می‌زند. آنها برای تقلید از این فرآیند، بخار آب را روی یک سطح سرد رسوب دادند تا یخ بزند.
دانشمندان همچنین یخ را در دماهای بسیار سرد خرد کردند تا شکلی با چگالی بالاتر از «یخ بی‌شکل» ایجاد کنند. آنها سپس، هر یخ را تا نقطه‌ای که انرژی کافی برای تشکیل کریستال داشته باشد، گرم کردند.
یخ می‌تواند ساختار قبلی خود را به خاطر بسپارد، یعنی حالت قبلی که اتم‌های هیدروژن آن در حالت بلوری چیده شده‌اند را در حافظه خود دارد. آن نظم حتی با تغییر شرایط نیز می‌تواند حفظ شود. هنگامی که پژوهشگران هر دو یخ خود را گرم کردند، تفاوت‌هایی در ساختار آنها پیدا کردند که نشان می‌دهد «یخ بی‌شکل» حاوی کریستال است که اگر اینطور نبود، کاملاً بی‌شکل باقی می‌ماند.
این آزمایش‌ها در زمین انجام شده‌اند. با این وجود پژوهشگران می‌گویند این یافته‌ها مدرکی دال بر این است که یخ در فضا ممکن است واقعاً حاوی نواحی کوچک تبلور باشد. این امر پیامدهایی برای درک نه تنها آب در فضا، بلکه مواد بی‌شکل دارد.
«کریستوف سالزمن»(Christoph Salzmann) شیمی‌دان فیزیکی از کالج دانشگاهی لندن می‌گوید: یخ روی زمین به دلیل گرمای سیاره ما، یک معمای کیهانی است. شما می‌توانید طبیعت منظم آن را در تقارن یک دانه برف ببینید. یخ در بقیه جهان همیشه به عنوان تصویری از آب مایع در نظر گرفته شده است، یعنی چیدمانی نامنظم که در جای خود ثابت شده است. یافته‌های ما نشان می‌دهد که این مسئله همیشه هم درست نیست.
وی افزود: نتایج ما همچنین سوالاتی را در مورد مواد بی‌شکل مطرح می‌کند. این مواد در بسیاری از فناوری‌های پیشرفته کاربردهای مهمی دارند. برای مثال، الیاف شیشه‌ای که داده‌ها را در مسافت‌های طولانی منتقل می‌کنند، برای عملکردشان نیاز دارند که بی‌شکل یا نامنظم باشند. اگر آنها حاوی بلورهای کوچک باشند و ما بتوانیم آنها را حذف کنیم، این عملکرد آنها را بهبود می‌بخشد.
این مطالعه در مجله Physical Review B منتشر شده است.

لینک کوتاه:
https://www.kermanrasad.ir/Fa/News/735032/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

افزایش اضطراب، افسردگی و وابستگی در مبتلایان به کرونا

تکریم معاون توسعه مدیریت و منابع بنیاد شهید و امور ایثارگران از خانواده های شهدای مازندران

کشف بزرگترین مزرعه استخراج رمزارز در نی‌ریز

وضعیت اضطراری برای حریف اول ایران

رضا غندی‌پور به شباب‌الاهلی امارات پیوست

خداحافظی بعد از ٢٠ سال بازی در تیم ملی

دیپلماسی چاپلوسی؛ جهان قلق ترامپ را پیدا کرده است؟

ادای احترام به اسطوره‌ های ایثار در زاهدان

چالش‌های پس‌از جنگ؛ شرکت‌های خارجی پول مسافر ایرانی را پس نمی‌دهند

طلای جهانی در مدار افزایش قیمت

برزیل با این ١6 ستاره برای حفظ صدرنشینی

چیزی که در مغز همه افراد «سایکوپات» مشترک است

سقوط آزاد نرخ بهره بین بانکی پس از 28 هفته مقاومت

ماجرای عجیب انتخاب سرپرست برای تیم استقلال

نیویورک‌تایمز: اسرائیل بسیار منفورتر از قبل شده است

گزارشی جالب از مسابقات جذاب شترسواری انتخابی مسابقات تیم ملی

روزبه چشمی در استقلال ماندنی شد

گزارش ورزش و مردم از تجدید میثاق جامعه ورزش با شهدا

آخرین نگاه به زحل؛ روایت ناگفته از پایان باشکوه کاوشگر کاسینی ناسا

جایگاه ایران در جدول مدالی ادوار گذشته بازی‌های کشورهای اسلامی

تیراندازان ناشنوا به سومین اردوی آماده‌سازی فراخوانده شدند

تیم والیبال زیر 16 سال ایران راهی تایلند شد

رئیس اتاق بازرگانی ایران: روند ترخیص کالاهای وارداتی تسهیل شود

استفان کری: نمی‌دانم تا چه زمانی در NBA بازی خواهم کرد

نفجم: امیدوارم با قهرمانی آسیا دل خانواده‌های شهدا و مردم را شاد کنیم

دشمن استقلال بلای جان پرسپولیس شد

دانشمندان روشی نوین برای ساخت‌وساز پایدار در مریخ کشف کرده‌اند: پرورش جلبک

بیت‌کوین وارد کانال 118هزار دلاری شد

کاهش قیمت برنج با تغییر رویکرد وزارت جهاد کشاورزی

ردبول برای فسخ قرارداد سرجیو پرس، 18 میلیون یورو پرداخت کرد

نتیجه دیدار پشت درهای بسته نتانیاهو و ترامپ چه بود؟

داوری: تیم ملی بسکتبال 6 دیدار تدارکاتی برگزار خواهد کرد

امیررضا معصومی شایعات را پررنگ کرد

ذوب یخ‌ها موجی از فوران‌های آتشفشانی را به دنبال دارد

طارمی جواب اعراب حاشیه خلیج فارس را داد

پاسخ رئیس IOC به خسروی وفا: آماده هر گونه مساعدت هستیم

بررسی مشکلات استان کرمان از انرژی تأ معادن

تیم ملی والیبال نشسته مردان به آمریکا اعزام نمی‌شود

معرفی ترکیب تیم‌های ملی کاراته پایه در رقابت‌های قهرمانی آسیا

تقویت جایگاه تولیدی روستاهای استان کرمان

آیا رفتار یخ در فضا در مقایسه با زمین متفاوت است؟

لیگ ملت‌ها؛ هلند ناگهان امیدوار شد

عصر ایران: کیهان عادت دارد تهمت بزند نه این که متهم شود

فرانچسکا آلبانزه کیست؟ چرا آمریکا تحریمش کرد؟

زیر تیغ افراطیون

سرگذشت نیکولا تسلا؛ نابغه‌ای که تاریخ در حقش کم‌لطفی کرد

دستگیری سارق سابقه‌دار طلاجات در بم

اورونوف دوباره به پرسپولیس پیوست!

پزشکیان در محاصره تندروهای داخلی

نقاب نفاق افتاد