Okayaman yliopiston tutkijat ovat mallinneet matalatiheyksisen, huokoisen, kevyen "ilmajään", jonka avulla voit ymmärtää mitä vesille tapahtuu äärimmäisissä olosuhteissa. Yksityiskohdat tutkimuksesta löytyvät julkaisusta The Journal of Chemical Physics.
Jää muodostuu seuraavasti: vesi jäähtyy ilmakehän paineessa ja sen molekyylit jäätyvät ja saavat kiinteän kiteisen kuusikulmaisen muodon.
Kaikki jää ei kuitenkaan omaa tätä kuusikulmaista rakennetta. Eri paineiden ja lämpötilojen ansiosta vesi voi saada erilaisia muotoja molekyylitasolla. Kuusikulmainen ja kuutiometriinen jää muodostuu luonnollisesti maan ylemmässä ilmakehässä. Muita jäämuotoja löytyy eksoplaneetoilta tai ulkoisten planeettojen ilmakehistä.
Uudessa tutkimuksessa tutkijat käyttivät molekyylidynamiikkaa analysoimaan jään kiderakenteita zeoliittien (mineraalien) perusteella.
"Pelasimme molekyylin Jengaa poistamalla jään zeoliittirakenteet, jotta ne olisivat kevyempiä ja löytäisivät uuden tyyppisen jään", kertoi tutkimuksen kirjoittaja Masakazu Matsumoto.
Tutkijat ovat mallinnelleet yli 300 erilaista nanorakennetta ja arvioineet, kuinka vakaat ne ovat alhaisissa paineissa. Lentokone osoittautui vakaana 0 Kelvin-asteessa (-273 ° C) ja muuttui epävakaammaksi lämpötilojen noustessa. Lisäksi uusi jää on huokoinen ja kevyt.
Tutkimuksen tulokset auttavat ymmärtämään, kuinka vesimolekyylit käyttäytyvät äärimmäisissä olosuhteissa.