velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Магнит из воды

Во Вселенной, в том числе и в Солнечной системе, должен быть обширно представлен ферроэлектрический лед. Это не так давно открытое состояние замерзшей воды, при котором она становится массивным источником магнитного поля.





Обычная замерзшая вода, обширно представленная на земле в виде льда и снега, на языке ученых именуется «лед Ih». Буковка «h» показывает на шестиугольную (hexagonal) форму образующихся в нем кристаллов. Эти кристаллы характеризуются беспорядочной ориентацией атомов кислорода и водорода, входящих в состав молекул воды. Потому, невзирая на то, что любая водяная молекула несете внутри себя маленький электронный заряд, результирующее магнитное поле кристалла оказывается равным нулю (разнонаправленные магнитные поля молекул взаимно компенсируются). Но при определенных критериях атомы кислорода и водорода могут выстроиться повдоль линий, образовав строго упорядоченную кристаллическую структуру, в какой все молекулы имеют схожую ориентацию. Тогда магнитные моменты отдельных молекул будут складываться, в итоге чего кристалл станет генератором массивного магнитного поля. Это состояние воды именуется ферроэлектрическим (сегнетоэлектрическим) льдом, либо льдом XI.


Исследованием его параметров занялась команда американских и японских ученых. Гласит Хайме Фернандес-Бака (Jaime Fernandez-Baca) из Государственной лаборатории Оук-Ридж, один из участников проекта: «Вопрос о том, может ли ферроэлектрический лед существовать в размеренной форме при низких температурах, уже издавна занимает ученых. Не один раз высказывались догадки то том, что спонтанные электронные поля, которые может генерировать этот тип льда, игрались важную роль в процессе формирования планет». «Ферроэлектрический лед мог также играть важную роль в эволюции пребиотических хим соединений, приведшей к появлению жизни», – добавляет управляющий проекта Хироши Фуказава из японского Агентства по атомной энергетике.


В процессе соответственного опыта ученые взяли эталон обычного льда и занесли в него примеси, которые несколько изменяли нрав образующихся кристаллов и тем содействовали их переходу в состояние льда XI. Эталон стали равномерно охлаждать, попутно подвергая его облучению нейтронами. По нраву рассеивания нейтронов исследователи определяли структуру кристаллов льда. Выяснилось, что при наличии примесей процесс перехода льда из обычного состояния в лед XI может происходить в течение нескольких сот часов. При всем этом лед XI остается размеренным в температурном спектре от 57 до 66 градусов Кельвина.


Подобные температуры свойственны для поверхности Плутона и неких его спутников, также для лун Сатурна и других небесных тел на наружных рубежах Галлактики. «Без прибавления катализирующих примесей обычный лед может перевоплотиться в лед XI за 10 тыс. лет. Этот срок существенно превосходит отрезки времени, доступные для измерения в лабораториях, но по астрономическим меркам это совершенно недолго», — добавляет один из исследователей.


По публикации Physorg.Com






Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments