دانشمندان شکل جدیدی از یخ را کشف کردند که شباهت عجیبی به آب مایع دارد

محققان شکلی از یخ را مشاهده کرده‌اند که اگرچه حالت جامد دارد، اما ساختار مولکولی آن شبیه به آب مایع است. این ماده که با نام یخ آمورف چگالی متوسط شناخته می‌شود، برخلاف یخ‌های کریستالی که به‌طور طبیعی روی زمین به‌وجود می‌آیند، ساختار مولکولی منظمی ندارد.

گروهی از دانشمندان موفق به کشف یخی شده‌اند که چگالی آن مشابه با آب مایع است. این یخ عجیب که MDA یا «یخ آمورف با چگالی متوسط» نام دارد، قبلاً در اشکال دیگری پیدا شده بود؛ اما این شکل جدید از آن تازه است. «کریستوف سالزمان»، متخصص مواد کالج دانشگاهی لندن می‌گوید:

«ما 20 شکل کریستالی یخ را می‌شناسیم، اما تاکنون فقط دو نوع اصلی از یخ‌های آمورف که چگالی بالا و پایین داشتند، شناسایی شده بود. باور پذیرفته‌شده این بود که هیچ یخی نمی‌تواند در این شکاف چگالی قرار بگیرد. [ولی] مطالعه ما نشان می‌دهد که MDA دقیقاً در همین شکاف جا می‌گیرد و این یافته می‌تواند پیامدهای زیادی در درک ما از آب مایع و ناهنجاری‌های متعدد آن داشته باشد.»

شکل جدید یخ-آب در دمای بسیار پایین به‌وجود می‌آید

محققان برای کشف MDA، یخ-آب معمولی را در ظرفی به‌همراه گلوله‌های فلزی قرار و تکان دادند. سپس دمای آن را به منفی 200 درجه سلسیوس رساندند. این روش که با عنوان آسیاب گلوله‌ای شناخته می‌شود، می‌تواند نیروهای مکانیکی مولکول‌ها را بشکند. این سازوکار نسبتاً ساده است: با برخورد گلوله‌ها، یخ‌ها ساییده می‌شوند. درنتیجه، MDA به‌شکل یک پودر سفید درمی‌آید که هرچند حالتی جامد دارد، ترکیب مولکولی آن شبیه به آب مایع است.

«الکساندر روسو-فینزن»، محقق کالج دانشگاهی لندن و از پژوهشگران این مطالعه می‌گوید: «ما یخ را برای مدتی طولانی تکان دادیم و ساختار کریستالی را نابود کردیم. در آخر به‌جای اینکه با تکه‌های کوچک‌تر یخ روبه‌رو شویم، متوجه شدیم که یک ماده جدید پیش رویمان قرار گرفته است که خصوصیات قابل‌توجهی دارد.»

کشف MDA با یک نکته مهم همراه بود: زمانی که این ماده دوباره به یخ معمولی تبدیل شد، مقدار زیادی گرما منتشر کرد. محققان باور دارند که این یافته حتی می‌تواند در بررسی یخ‌های سطح سیاره‌های مختلف ازجمله اروپا، قمر مشتری نیز حائز اهمیت باشد. نتایج این پژوهش در مجله Science منتشر شده است.