Το νερό είναι κοινό αλλά μυστηριώδες. Κάτω από τους μηδέν βαθμούς Κελσίου παγώνει, αλλά κάτω από τους ....... βαθμούς μπορεί να ξαναγίνεται υγρό.
Το νερό είναι κοινό αλλά μυστηριώδες. Κάτω από τους μηδέν βαθμούς Κελσίου παγώνει, αλλά κάτω από τους -75 βαθμούς μπορεί να ξαναγίνεται υγρό. Για πρώτη φορά, ερευνητές στην Ινδία και την Ιταλία ανακοίνωσαν ότι είδαν δύο μορφές υπέρ-ψυχρου υγρού νερού, παγιδευμένες ανάμεσα σε κρυστάλλους πάγου, τις οποίες εδώ και πολλά χρόνια οι επιστήμονες υποπτεύονταν ότι υπάρχουν κάτω από το κανονικό σημείο πήξης του νερού, όταν δηλαδή αυτό παγώνει.
Το νερό θεωρείται ένα παράξενο υγρό, καθώς, αντίθετα με τα περισσότερα άλλα υγρά, γίνεται λιγότερο πυκνό, αντί για περισσότερο, όταν παγώνει. Είναι πιο πυκνό από ποτέ, όχι όταν βρίσκεται στους μηδέν βαθμούς Κελσίου, δηλαδή λίγο πριν παγώσει, αλλά στους 4 βαθμούς.
Λόγω αυτών των περίεργων ιδιοτήτων του, η συμπεριφορά του νερού μπορεί να ερμηνεύσει φαινόμενα όπως το γεγονός ότι, επειδή ο πάγος επιπλέει στο νερό, οι λίμνες δεν παγώνουν σε όλο το βάθος τους τον χειμώνα. Αυτή η περίεργη συμπεριφορά πηγάζει από τους αδύναμους χημικούς δεσμούς, που αποκαλούνται δεσμοί υδρογόνου, εξαιτίας των οποίων τα μόρια του νερού συνδέονται μεταξύ τους στο υγρό νερό. Στον πάγο, αυτοί οι δεσμοί κρατούν τα μόρια σε μεγάλες αποστάσεις μεταξύ τους και έτσι αφήνουν πολύ κενό στον ενδιάμεσο χώρο.
Το 1992, ο Τζιν Στάνλεϊ του πανεπιστημίου της Βοστόνης και οι συνεργάτες του, χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις σε υπολογιστές, πρότειναν ότι αυτοί οι δεσμοί υδρογόνου μπορούν να παράγουν δύο διαφορετικές μορφές υγρού νερού, αν το νερό κρύωνε πολύ και συμπιεζόταν σε υψηλές πιέσεις.
Οι δύο αυτές μορφές –ανάλογα με το πόσο κοντά μεταξύ τους βρίσκονται τα μόρια του νερού- αποκαλούνται υγρό νερό χαμηλής ή νερό υψηλής πυκνότητας. Η ομάδα του Στάνλεϊ ανακάλυψε ότι οι δύο ανωτέρω μορφές υγρού νερού μπορούν να μεταβάλλονται από τη μια στην άλλη.
Τώρα, σύμφωνα με την ηλεκτρονική υπηρεσία του περιοδικού “Nature”, ο Ντίνο Λεπορίνι του πανεπιστημίου της Πίζας στην Ιταλία και οι συνεργάτες στο Ινδικό Ινστιτούτο Επιστημών της Μπαγκαλόρ, ανακοίνωσαν ότι είδαν τις δύο μορφές νερού που ο Στάνλεϊ είχε προβλέψει με τις προσομοιώσεις σε υπολογιστές.
Ο ίδιος ο Στάνλεϊ χαρακτήρισε «εντυπωσιακό» το αποτέλεσμα της ιταλο-ινδικής μελέτης, αλλά άλλοι επιστήμονες, όπως ο Πάμπλο Ντεμπενεντέτι, ειδικός στην φυσική των υγρών στο πανεπιστήμιο Πρίνστον των ΗΠΑ, εκφράζουν επιφυλάξεις κατά πόσον υπάρχει πλέον μια αναμφισβήτητη απόδειξη ότι όντως το νερό έχει δύο ακόμα υγρές καταστάσεις που μετατρέπονται η μια στην άλλη, υπό τις κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης.
Μέρος του προβλήματος έγκειται ότι οι δύο νέες υγρές φάσεις είναι δύσκολο να μελετηθούν πειραματικά, καθώς το νερό τείνει να παγώνει πριν μπορέσει να ψυχθεί κάτω από τους -75 βαθμούς Κελσίου, δηλαδή στις θερμοκρασίες όπου οι δύο επίμαχες μορφές του νερού μπορεί να υπάρχουν και να γίνουν αντιληπτές από τους επιστήμονες.
Ο Λεπορίνι και οι συνεργάτες του ισχυρίζεται ότι ξεπέρασαν το πρόβλημα, καθώς κατάφεραν να περιορίσουν το υγρό νερό μέσα στον ίδιο τον πάγο. Χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνική (αντήχηση περιστροφής ηλεκτρονίων), κατόρθωσαν να μελετήσουν την κινητικότητα των μορίων του νερού, παγιδευμένου μέσα σε μικροσκοπικούς θυλάκους κρυστάλλων πάγου, σε θερμοκρασία περίπου -183 βαθμών.
Παρόλα αυτά, η επιστημονική κοινότητα θεωρεί ότι χρειάζονται περαιτέρω αποδείξεις για να επιβεβαιώσει τα αποτελέσματα της ιταλο-ινδικής έρευνας.
enet.gr