새로 발견된 두 가지 형태의 얼어붙은 염수는 과학자들이 다음과 관련된 미스터리를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 태양계 얼음으로 뒤덮인 달.
그렇지 않은 경우보다 더 높은 압력과 낮은 온도에 노출될 때 자연에서 발견 지구상에서 더 일반적으로 소금물 얼음으로 알려진 수화된 염화나트륨의 원자는 소금보다 훨씬 더 많은 비율의 물 분자를 포함하는 이전에 인식되지 않은 구조로 배열되었습니다.
이것은 과학자들이 예상했던 것보다 더 물처럼 보이는 목성의 위성 유로파 표면에 있는 물질의 이상한 화학적 특징을 설명할 수 있습니다.
“오늘날 과학에서 근본적인 발견을 하는 것은 드문 일입니다.” 지구와 우주 과학자 Baptiste Journeau는 말합니다. 워싱턴 대학에서.
“소금과 물은 지구 조건에서 잘 알려져 있습니다. 하지만 그때 우리는 완전히 어둠 속에 있었습니다. 그리고 이제 우리는 우리에게 매우 친숙하지만 매우 이상한 조건에 있는 화합물을 포함하고 있는 행성체를 가지고 있습니다. 우리는 가져와야 합니다. 9세기에 사람들이 했던 기본적인 광물과학을 모두 되돌리지만, 고압과 저온에서. 흥미로운 시간입니다.”
소금과 물(염화나트륨 및 과산화수소라고도 함)은 우리 고향 세계에 풍부합니다. 결합되면 소금 분자는 물 분자를 통해 용해되어 용액을 형성합니다. 소금의 존재는 무염수에 비해 용액의 어는점을 낮추지만 일반적인 지구의 기상 조건에서 온도가 계속 떨어지면 결국 얼게 됩니다.
이렇게 하면 분자가 수화물로 알려진 단단한 격자 구조로 배열됩니다. 지구(실험실 밖)에서 이 구조는 물 분자 2개당 소금 분자 1개라는 단 하나의 구성만을 가지고 있습니다.
목성 궤도를 도는 유로파와 가니메데, 토성의 위성 엔셀라두스와 같은 위성에서도 과학자들은 소금과 물의 증거를 발견했지만 발견된 조건만 지구와 다소 다릅니다.
태양에서 멀리 떨어진 진공에 가까운 공간에 있는 이 먼 세계의 표면은 극심한 추위에 노출됩니다. 그들의 얼음 코트 아래에는 어떤 경우에는 100회 이상 보다 두꺼운 지구상에서 가장 깊은 바다매우 극단적인 압력과 온도로 이어집니다.
Journaux와 동료들은 소금이 얼음 생산에 미치는 영향을 조사하기 시작했습니다. 그들은 작은 소금물 블록을 코일에 압착했습니다. 다이아몬드 앤빌 셀 극도로 추운 조건에서 지구 대기압의 최대 25,000배의 압력을 생성하는 동시에 온도를 -123°C(-190°F)로 낮춥니다.
그들은 다음에 무슨 일이 일어날지 예상하지 못했습니다.
“소금이 부동액 역할을 하기 때문에 소금을 추가하면 얻을 수 있는 눈의 양이 어떻게 달라지는지 측정하려고 했습니다.”라고 그녀는 말합니다. Journaux가 설명합니다.. “놀랍게도 우리가 압력을 가했을 때 우리가 예상하지 못한 결정이 자라기 시작하는 것을 보았습니다. 그것은 매우 우연한 발견이었습니다.”
실험 조건에서 연구원들은 두 가지 새로운 염분과 물 분자 배열의 출현을 확인했습니다. 하나는 17개의 물 분자마다 2개의 소금 분자를 보여주었습니다. 다른 하나는 하나의 소금 분자에 대해 13개의 물 분자를 포함합니다. 둘 다 단일 소금과는 매우 다르며 지구에서 자연적으로 보이는 물이며 얼음 위성에서 관찰되는 물의 화학적 신호와 일치합니다.
“행성 과학자들이 기다려온 구조를 가지고 있습니다.” Journaux 추가.
핵심 요소는 분자를 함께 부수고 공존할 수 있는 새로운 방법을 찾도록 강요하는 압력이라고 연구원들은 말합니다. 그러나 압력이 해제되더라도 17개의 물 분자를 포함하는 새로 확인된 수화물 중 하나는 섭씨 -50도까지 안정적으로 유지되었습니다. 이것은 아마도 남극 대륙의 얼음 아래에서 지구에서도 발견될 수 있음을 나타냅니다.
이 발견이 얼음 달의 미스터리를 풀 수 있는지 확인하려면 향후 연구가 필요합니다.
“[The hydrate’s] 적외선 스펙트럼은 향후 연구에서 결정되어야 합니다.” 연구원 쓰기그러나 그들의 높은 흡습성 구조는 유로파와 가니메데 표면의 미확인 수화물 단계의 오랜 수수께끼를 풀 수 있습니다.
에 발표된 연구 국립 과학 아카데미 회보.
“경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다.”