Водата е една од најпознатите основни молекули на Земјата и покрај тоа, научниците дури во последните години почнуваат да сфаќаат колку чудно е оваа материја.
Конкретен случај: истражувачите откриле дека водата постои не во една, а во две одделни течни фази, од кои секоја со големи разлики во структурата и густината.
Со искористување на рендгенски зраци за изучувањето на H2O е дојдено до невидени детали, физичарите од Стокхолмскиот универзитет во Шведска доставија докази дека течната вода, која знаеме не е само во една состојба, а всушност е флуктуирамеѓу две форми – со висока и ниска густина.
“Новите резултати даваат многу силна поддршка на сликата, при што водата на собна температура не може да одлучи во која од двете форми треба да биде – со висока или ниска густина, што доведува до локални флуктуации помеѓу двете”, вели еден од истражувачите, Ларс ГМ Петерсон.
“Накратко: Водата не е комплицирана течност, а две едноставни течности со сложена врска.” Повеќето од нас сме учли во гимназијата дека водата постои во три одделни физичката состојби: течна вода, мраз и водена пареа.
Но всушност не е толку едноставно – водата може да постои и во чудна плазма состојба и дури стандардните три состојби на водата кои ги познаваме, се чудни според оние кои сме ги замислиле.
На пример (единствено со исклучок на живата) водата има највисок површински напон од сите течности и за разлика од речиси секое друга материја, водата се проширува кога замрзнува.
Исто така, додека температурите на вриење на други хидриди, како водороден телурид и водород сулфид, се намалуваат со намалување на големината на молекулите, Н20 има изненадувачки голема точка на вриење за таква мала молекуларна тежина. Всушност, научниците идентификувале 70 својства на течната вода, кои се целосно уникатни за H2O од сите други течни супстанци за кои знаеме.
Еден од најчудните дебати во последно време е дали има повеќе од една течна фаза на водата. Оваа идеја се заснова на фактот дека научниците веќе знаат дека мразот може да постои во различни форми со висока и ниска густина. На пример мразот кој познаваме како коцките мраз од фрижидер е познат како кристален мраз.
Тој е силно уреден со сите негови индивидуални молекули подредени по итеративен модел. Мразот постои и во друга форма, позната како аморфен мраз при која молекулите се случајни. Иако не е нешто што повеќето од нас знаат аморфен мраз најверојатно е најчестиот вид тврда вода, откриена во универзумот, и може да се превртува меѓу различни верзии со висока и ниска густина.
Поради оваа причина истражувачите сомневаа дека можеби течната вода може да го прави истото. Но досега никој не беше успеал да ги изучи молекуларните промени во доволно детали за да разбере што точно се случува.
Новото истражување користи два различни вида рентген слика за следење на движењето и растојанието помеѓу H2O молекулите, како водата поминува од аморфна, во замрзната течна состојба до вискозна течност и потоа во друга, уште вискозна течност со помала густина, ова што научниците го набљудуваат е доказ за две одделни течни фази.
“Новото извонредно својство е дека сметаме дека водата може да постои како две различни течности при ниски температури каде ледената кристализација е бавна”, вели Андерс Нилсон од истражувачкиот тим. Ова, се разбира, е само една студија и други независни тимови ќе мора да спроведат сопствена проверка на истражување за да го поддржат барањето, пред да се пре-пишува во учебниците.
Но ова не е прв пат кога научниците се соочуваат со чудно второ течна состојба на вода. Минатата година тим од универзитетот во Оксфорд исто така, покажа дека меѓу 40 и 60 степени Целзиусови (104 степени и 140 степени Фаренхајтови) течната вода може да “префрли” и да демонстрира сосема нов сет на својства во зависност од состојбата во која се прерфрла.
Новото истражување е објавено во Proceedings of the National Academy of Sciences.