Открытие новых форм соленой воды может изменить всю химию

В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, две формы замороженной соленой воды, обнаруженные недавно, могут помочь ученым разгадать загадку, связанную с покрытыми льдом спутниками в Солнечной системе Земли.

В среде, которая холоднее и находится под большим давлением, чем на Земле, атомы в гидратированном хлориде натрия, известном как лед из соленой воды, образуют структуры, которые ранее не были обнаружены. Эта аномалия может объяснить, почему ученые ожидают, что поверхность Европы будет менее водной, чем она есть на самом деле.

Соль и вода встречаются в природе на Земле — в океанах, пресноводных озерах и реках, даже в вашей утренней чашке кофе. При соединении молекулы соли растворяются в молекулах воды (что и происходит в данном случае). В типичных земных атмосферных условиях присутствие соли в растворе понижает его точку замерзания по сравнению с несоленой водой.

На Земле, за пределами лаборатории, решетка молекул воды принимает только одну форму: на каждые две молекулы воды приходится одна молекула соли. Журно и его коллеги решили посмотреть, какое влияние окажет соль на образование льда. Они использовали ячейку алмазной наковальни для сжатия и охлаждения крошечной капли соленой воды в чрезвычайно холодных условиях, создавая давление, в 25 000 раз превышающее атмосферное давление Земли. Это дало удивительные результаты.

В ходе эксперимента исследователи наблюдали два новых расположения молекул соли и воды: в одном случае на каждые две молекулы соли приходилось 17 молекул воды, а в другом — 1,3 моля соли на одну молекулу воды. Оба они сильно отличаются от одной соли и двух вод, наблюдаемых в природе, что соответствует их водным химическим сигнатурам. Давление, которое сжимает молекулы, заставляет их искать новые способы сосуществования, и именно это дает воде необычную способность оставаться жидкой при комнатной температуре. Однако вновь выявленный гидрат, содержащий 17 молекул воды, оставался стабильным при температуре ниже 50 градусов Цельсия. Это позволяет предположить, что он также присутствует на Земле — возможно, под ледяным щитом Антарктиды. Дальнейшие исследования могут помочь нам лучше понять природу этой ледяной луны.

Ранее «ЭкоПравда» сообщала, что телескопы на дальней стороне Луны могут обнаруживать сигналы от НЛО.