Większość wody we Wszechświecie występuje w formie lodu, który na Ziemi spotykamy raczej rzadko. Nowe badania, łączące symulacje komputerowe z eksperymentami laboratoryjnymi, pokazały, że lód ten nie jest tak bezładny, jak wcześniej sądzono. Okazuje się, że wśród amorficznej, czyli bezpostaciowej masy molekuł, mogą występować maleńkie kryształy, liczące zaledwie kilka nanometrów.
Dotąd uważano, że ekstremalnie niskie temperatury panujące w przestrzeni kosmicznej uniemożliwiają powstawanie uporządkowanych struktur. Tymczasem fizycy z University College London i University of Cambridge odkryli, że w lodzie znajdującym się w przestrzeni kosmicznej obecne są fragmenty o regularnej strukturze krystalicznej, otoczone amorficznym lodem.
Na Ziemi lód jest zwykle krystaliczny, tworząc charakterystyczne wzory śniegu. W przestrzeni kosmicznej naukowcy spodziewali się, że woda zamarza w sposób całkowicie chaotyczny. Badania objęły procesy zamarzania wody w temperaturach nawet do minus 120 stopni Celsjusza, gdzie symulacje komputerowe pokazały, że około 20 procent lodu przyjmuje uporządkowaną, krystaliczną formę, a pozostałe 80 procent to amorficzna, bezpostaciowa masa.
Przeprowadzone eksperymenty odzwierciedlały warunki kosmiczne, gdzie woda zamarza bezpośrednio z pary wodnej, bez przechodzenia w stan ciekły. To właśnie w takich warunkach powstaje tzw. amorficzny lód, który mimo wszystko zawiera niewielkie obszary o strukturze krystalicznej.
Odkrycie to ma znaczenie nie tylko dla naszego rozumienia właściwości lodu w kosmosie, ale także dla procesów powstawania planet, ewolucji galaktyk i przepływu materii we Wszechświecie. Dodatkowo, wyniki badań mogą wpłynąć na rozwój technologii, takich jak włókna szklane używane do przesyłu danych, które także opierają się na amorficznych materiałach.
Choć lód na Ziemi jest dobrze poznany, kosmiczny lód okazuje się być bardziej złożony i fascynujący, niż dotąd sądzono. Maleńkie kryształy, ukryte w amorficznym lodzie, otwierają nowe perspektywy w badaniach kosmicznych i technologicznych, pokazując, jak nawet najmniejsze detale mogą mieć ogromne znaczenie w zrozumieniu Wszechświata.
Źródło: Science Alert
