Znajdź zawartość

Woda to jeden z najprostszych, ale zarazem najdziwniejszych związków chemicznych. W szkole uczą nas, że występują trzy stany skupienia wody: lód, ciecz i gaz, czyli para wodna. Kto uważniej słuchał na lekcjach pamięta jeszcze, woda różni się od innych substancji: w fazie stałej jest lżejsza niż w ciekłej - cząsteczki wody tworzą bowiem puste w środku klatki, zamarzając woda powiększa swoją objętość - z tego samego powodu. Jeszcze bardziej uważni mogą pamiętać, że po roztopieniu zachowuje jeszcze część struktury lodu, oraz że zwiększa swoją objętość już od temperatury 4º Celsjusza. Rzeczywistość jest bardziej skomplikowana, naukowcy zamiast trzech, wyróżniają aż piętnaście faz skupienia wody. Ostatnio odkryto jeszcze jedną, będącą mieszaniną fazy ciekłej i stałej. Odkryta przez naukowców z Uniwersytetu Utah faza będąca współistnieniem cieczy i lodu nie jest raczej spotykana na co dzień, ale mimo to jej zrozumienie będzie mieć znaczenie praktyczne. Stan skupienia nazwany dowcipnie „ziemią niczyją" pojawia się, kiedy woda krystalizuje w bardzo niskiej temperaturze, poniżej 180 kelwinów. Właśnie ten stan rozmycia pomiędzy wyraźnymi fazami zainteresował Valerię Molinero, a to dlatego, że pojawia się on w górnych warstwach atmosfery. Odkryte dziwne zachowanie wody może mieć istotny wpływ na formowanie się i zachowanie chmur. Valeria Molinero i Emily Moore natknęły się na to zjawisko badając proces zamarzania przechłodzonej wody. Niestety, ruch cząsteczek okazał się zbyt szybki do bezpośredniej obserwacji. Posłużono się więc symulacją komputerową dla określenia właściwości takiego stanu. Badania nad zachowaniem się wody w różnych warunkach, jakie prowadzi Valeria Molinero, mimo pozornej hermetyczności, mogą okazać się ważne w wielu dziedzinach nauki. Wiele z cech wody jest istotnych dla istnienia i zachowania życia na naszej planecie. A zrozumienie właściwości, jakie woda zyskuje w warunkach niskich temperatur będzie na pewno istotne dla przyszłych, ulepszonych modeli przewidywania pogody.