Лёд, который нарушает все законы: что скрывает космическая вода

Мы привыкли к льду в виде кубиков, снежинок или ледников. Но во Вселенной он выглядит и ведёт себя иначе. Учёные обнаружили, что космический лёд — это не просто замёрзшая вода, а сложный материал, который может влиять на формирование планет и даже на зарождение жизни.

Что такое аморфный лёд?

На Земле лёд имеет чёткую кристаллическую структуру, но в космосе он часто существует в аморфной форме — без строгого порядка молекул. Этот материал, известный как аморфный лёд низкой плотности (LDA), встречается в молекулярных облаках, кометах и других уголках Вселенной.

Исследователи из Университетского колледжа Лондона выяснили, что даже такой лёд не полностью хаотичен: в нём есть мельчайшие кристаллы. Это открытие меняет представление о том, как вода ведёт себя в космосе.

Почему это важно?

По словам Майкла Дэвиса, руководителя исследования, лёд играет ключевую роль в космических процессах:

Это важно, поскольку лед участвует во многих космологических процессах, например, в формировании планет, эволюции галактик и движении материи во Вселенной.

Кроме того, изучение аморфного льда помогает понять и другие "ультрастабильные стеклянные" материалы, используемые в технологиях.

Как открыли новый тип льда?

Команда Дэвиса использовала компьютерное моделирование, охлаждая виртуальные "коробки" с молекулами воды до -120°C. В результате получился лёд, который:

• не тонет и не плавает в воде (его плотность равна плотности жидкости).
• состоит на 25% из кристаллов, что доказывает: аморфный лёд не полностью бесструктурен.

Это открытие ставит под сомнение теорию о том, что космический лёд — просто "мгновенно застывшая" вода.

Может ли лёд быть связан с жизнью?

Некоторые учёные предполагают, что строительные блоки жизни могли попасть на Землю с кометами. Тем не менее, в аморфных областях льда такие молекулы могли сохраняться.

Аморфные материалы используют в:

• волоконной оптике (передача данных).
• OLED-экранах.
• космических технологиях (лёд может служить топливом или защитой от радиации).

Как отмечает соавтор исследования Кристоф Зальцманн, результаты поднимают вопросы об аморфных материалах в целом. Если они содержат кристаллы, их удаление может улучшить технологии.