«ایروآیس»؛ کم‌چگال‌ترین کریستال یخی

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از sciencealert، اکثر ما تنها با نوعی از آب یخ‌زده آشنا هستیم که نوشیدنی‌هایمان را خنک نگه می‌دارد، اما این یخ که به طور معمول روی زمین یافت می‌شود، تنها یکی از 20 فاز شناخته‌شده یخ در کهکشان است. حالا محققان ژاپنی شکل تازه‌ای از یخ را کشف کرده‌اند که دارای پایین‌ترین تراکم در میان تمام کریستال‌های یخ شناخته شده، است.

یخ جدید که «ایروآیس» نامیده می‌شود، توسط محققان دانشگاه اوکایاما کشف شده است. نتایج بسیاری از مطالعات قبلی نشان می‌‌دهد که اگر فشار وارده به مولکول‌های آب بسیار زیاد باشد منجر به خلق یخ فوق چگال می‌شود که به طور طبیعی تحت شرایط جوی معمول زمین اتفاق نمی‌افتد. اما تیم دانشمندان بر علت و تاثیر متقابل، عدم حضور فشار برای ساخت یخی که چگال نباشد، متمرکز بودند.

همانطور که می‌دانید، 17 فاز کریستال جامد برای آب وجود دارد که قادر به تشکیل همه نوع یخی است؛ تنها دو نوع از این یخ‌ها، یخ شش ضلعی و یخ مکعبی، به طور طبیعی روی زمین تشکیل می‌شود.

تقریبا تمام یخ‌های موجود روی سیاره ما «یخ Ih» است اما یخ دیگری به نام «یخ Ic» وجود دارد که در اتمسفر بالایی زمین شکل می‌گیرد.

دیگر انواع فازهای یخ وقتی اتفاق می‌افتد که مولکول‌های آب تحت شرایط افراطی منجمد می‌شوند، اغلب شامل تغییرات شدید در فشار می‌شود تا چگونگی نحوه تشکیل یخ در محیط‌های بیگانه یا دورافتاده، مانند وقتی که اجسام سیارات در فضا به هم برخورد می‌کنند، را تکرار کند.

در میان هفده فاز یخ که به ترتیب کشف‌شان نام‌گذاری شدند، تنها دو فاز دارای چگالی کم‌تری از یخ معمولی است: «یخ XVI» و «یخ XVII».

«یخ XVI» در سال 2014 توسط محققانی کشف شد که دریافتند یخ می‌تواند به فرم نوعی قفس کریستالی سه‌بعدی به نام ساختار زئولیت نیز تشکیل شود. «یخ XVII» در سال 2016 با استفاده از تکینیک کشش و استخراج شبیه‌سازی شد که منجر به ساخت یخی با 25 درصد چگالی کم‌تر از «یخ XVI» شد.

یخ تازه کشف شده، ایروآیس، با تغییرات آرایش مولکولی تحت فشار منفی ساخته شده است و شامل سیلیکا (دی‌اکسید سیلیکون) می‌شود.

محصول نهایی، نوعی یخ با چگالی نصف آب مایع است اما برخلاف چگالی بسیار کم ایروآیس، این یخ پایدارتر از انواع دیگر یخ زئولیت است که تاکنون ساخته شده است.

مترجم: هانا حیدری