بنية الجليد في الفضاء ليست ترتيب ولا فوضى – كلاهما

الجليد هو مكون رئيسي في الكون. هناك جزيئات ماء مجمدة على المذنبات والأقمار والكواكب الخارجية وفي مشروبك وأنت تبرد من حرارة الصيف. ومع ذلك ، تحت المجهر ، ليس كل الجليد هو نفسه ، على الرغم من أنه مصنوع من نفس المكونات.

الهيكل الداخلي للجليد الأرضي هو غرابة. يتم ترتيب جزيئاتها في الهياكل الهندسية ، وعادة ما تكرر بعضها البعض. يتشكل الجليد على الأرض بهذه الطريقة بسبب درجة حرارة وضغط كوكبنا: يتجمد الماء هنا ببطء ، وهذا يسمح جزيئاته بترتيب أنفسهم في بلورات.

لكن الجليد الذي يتشكل في الفضاء يختلف بسبب الظروف – الماء موجود في فراغ ويخضع لدرجات حرارة شديدة. ويعتقد أن الجليد الفضائي ، نتيجة لذلك ، غير متبلور ، يفتقر إلى بنية تنظيمية متميزة مثل على الأرض.

هذا يمثل تحديًا للعلماء الذين يحاولون فهم تكوين الكواكب وتوليد الحياة. إن عدم فهم ديناميات الجليد غير المتبلور في الفضاء له تأثيرات غير متوفرة. على سبيل المثال ، عدم معرفة كيفية تجميد مياه الفضاء يجعل من الصعب تقدير نسبة المياه في الأنظمة الشمسية الأخرى.

لذلك يدرس الباحثون الجليد الفضائي لاكتساب فهم أفضل لكيفية تصرف المياه المجمدة بعيدًا عن الأرض. ستكون عينات الجليد من المذنبات ، والكويكبات ، وغيرها من الحطام في النظام الشمسي مفيدة ، ولكن حتى يمكن التقاطها ، يحاول العلماء فهم الجليد الفضائي مع نماذج الكمبيوتر ومحاكاة الجليد على الأرض. كلما درسوا ذلك ، زادت مفاجآتها.

تقرير حديث ، نُشر في مجلة Physical Review B ، يفترض أن الجليد غير المتبلور الذي يزداد حجمًا في الكون له نوع من النظام. تنظر الورقة التي من المحتمل أن تتكون من شظايا منظمة – مناطق تبلورها ، كما هو الحال على الأرض ، ولكن حوالي 3 نانومترات واسعة – تم عرضها بواسطة الفوضى.