Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Аморфний лід некристалічний склоподібний лід це аморфна тверда форма води Звичайний лід є кристалічним матеріалом із гек

Аморфний лід

Аморфний лід

Аморфний лід (некристалічний («склоподібний») лід) — це аморфна тверда форма води. Звичайний лід є кристалічним матеріалом із гексагональною структурою, тоді як аморфний лід характеризується відсутністю порядку в розташуванні молекул. Аморфний лід виробляється або шляхом швидкого охолодження води (тому молекулам не вистачає часу для утворення кристалічної решітки), або стисканням звичайного льоду при низьких температурах.

image
Аморфний лід

Хоча практично весь водяний лід на Землі є кристалічним льодом Ih, у космосі переважає аморфний лід, що, найімовірніше, є найпоширенішою формою H2O у всесвіті.

Подібно до того, як існує безліч різних кристалічних форм льоду (наразі відомо понад 17), існують також різні форми аморфного льоду, що відрізняються головним чином їх щільністю.

Утворення

Формування аморфного льоду залежить від швидкості охолодження. Вода повинна бути охолоджена до необхідної температури (−137 °C) за мілісекунди, аби запобігти утворенню кристалів. Це аналогічно виробництву морозива з неоднорідних інгредієнтів, яке також необхідно швидко заморозити, щоб запобігти формуванню кристалів у суміші.

Тиск є не менш важливим фактором утворення аморфного льоду, і зміни тиску можуть призвести до переходу льоду з однієї форми в іншу.

Щоб знизити точку замерзання води, можуть бути додані кріопротекторні речовини (наприклад, антифриз). Це також збільшить в'язкість води, що пригнічуватиме утворення кристалів. Склування без додавання кріопротекторів може бути досягнута за допомогою дуже швидкого охолодження. Ці методи використовуються в біології для кріоконсервації клітин і тканин.

Різновиди

Низькощільний аморфний лід

Аморфний лід низької щільності, який також називається НАЛ, аморфний водяний лід, аморфна тверда вода (АТВ) або гіперкам'яниста скляна вода (ГСВ), зазвичай утворюється у лабораторіях, за рахунок повільного накопичення молекул водяної пари (фізичне осадження парів) на дуже гладку металеву поверхню при температурі до −153,15 °C. Передбачається, що у космічному просторі його утворення відбувається подібним чином на різних холодних поверхнях, таких як частинки пилу.

Варіюючи температуру замерзання між −153 та −133 °C, НАЛ стає в'язкішим за звичайну воду. Нещодавні дослідження показали, що ця в'язка рідина залишається рідкою до температури в діапазоні від −133 до −63 °C, а також температури при якій утворюється лід Ic. НАЛ має щільність 0,94 г/см3, це менше щільності типової води (1,00 г/см3 при 4 °C), але щільніше звичного льоду (лід Ih).

Гіперкванчаста скляна вода (ГСВ) утворюється шляхом розпилення мікроскопічних крапельок води у рідину (таку як пропан), при температурі близько −190 °C, або ж шляхом поглинання крапель подібних розмірів зразком, що зберігається при температурі −196 °C у вакуумі. Для запобігання кристалізації крапель швидкість охолодження має бути вищою ніж −169 °C/с. При максимальній температурі рідкого азоту (−196 °C), ГСВ є кінетично стабільною і може зберігатися протягом багатьох років.

Високощільний аморфний лід

Аморфний лід високої густини (ВАЛ) може бути утворений шляхом стискання льоду Ih при температурі нижче −130 °C. Також ВАЛ можна утворити зі звичайного природного льоду — утримувати при −196 °C та тиску близько 1,6 ГПа, а з НАЛ — при 0,5 ГПа (приблизно 5000 атм). При такій температурі ВАЛ може повертатися до тиску навколишнього середовища і зберігатись невизначений час. При тиску навколишнього середовища та температурі −196 °C ВАЛ має щільність 1,17 г/см3.

У 1994 році та показали, що при осадженні води на поверхнях низької температури (менше −243 °C), таких як міжзоряні зерна, утворюється ВАЛ. Молекули води не повністю вирівнюються, щоб утворити кристалічну будову НАЛ. Багато молекул виходять на міжрядові позиції. При нагріванні вище −243 °C, структура повторно вирівнюється і перетворюється в форму низької щільності.

Надщільний аморфний лід

Надщільний аморфний лід (НВАЛ) був виявлений в 1996 році , який помітив, що ВАЛ при нагріванні до −113 °C і тиску 1—2 ГПа стає щільнішим — 1,26 г/см3 (при тиску навколишнього середовища і температурі −196 °C). Нещодавно було висловлено припущення, що цей більш густий аморфний лід є третьою аморфною формою води, відмінною від ВАЛ, і його було названо «надщільним».

Аморфний лід у Сонячній системі

Властивості

Загалом, аморфний лід може утворюватися при температурі нижче −143 °C. При такій температурі молекули води не здатні утворювати кристалічну ґратку, яка зазвичай зустрічається на Землі. Також аморфний лід може утворюватися в найхолоднішому районі земної атмосфери — надполярній мезосфері, де утворюються сріблясті хмари. Такі низькі температури легко досягаються у космічних середовищах (молекулярні хмари, акреційні диски та поверхні об'єктів у зовнішній Сонячній системі). У лабораторії аморфний лід перетворюється в кристалічний, якщо він нагрівається вище −143 °C, хоча точна температура цього перетворення залежить від умов середовища та властивостей льоду. Реакція незворотна і екзотермічна — при ній звільнюється 1,26—1,6 кДж/моль.

Додатковим фактором при визначенні структури водяного льоду є швидкість осадження. Навіть якщо він досить холодний для утворення аморфного льоду, кристалічний лід утворюватиметься, якщо потік парів води на субстрат буде меншим, ніж критичний температурний потік. І навпаки, аморфний лід може утворюватися при температурах вище, ніж очікувалося, якщо потоки води сильніші. Цей ефект потрібно розглядати в космічних середовищах (наприклад, випадки спалаху, які пов'язані з кріовулканізмом).

При температурах нижче −196 °C опромінення ультрафіолетовими фотонами, а також електронами та іонами може пошкодити структуру кристалічного льоду, перетворюючи його в аморфний лід. При температурах нижче −163 °C випромінювання майже перестає впливати на аморфний лід, хоча деякі експерименти дозволяють припустити, що випромінювання може знизити температуру кристалізації аморфного льоду.

Виявлення

Аморфний лід може бути відокремлений від кристалічного льоду на основі його ближнього інфрачервоного та інфрачервоного спектрів. На довжинах хвиль ближнього діапазону характеристики ліній водопоглинання 1,65, 3,1 і 4,53 мкм залежать від температури льоду та порядку молекул. Пікова сила діапазону 1,65 мкм, а також структура смуги 3,1 мкм особливо корисні для ідентифікації кристалічності водяного льоду.

Аморфний та кристалічний лід характеризуються різними смугами поглинання ІЧ хвиль — 44 та 62 мкм відповідно. Крім того, ці смуги можуть бути використані як індикатор температури при дуже низьких температурах, у той час як інші індикатори (діапазони 3,1 і 12 мкм) не працюють. Це корисно при вивченні льоду у міжзоряному середовищі та навколозоряних дисках. Проте це важко, оскільки атмосфера Землі непрозора для хвиль такої довжини, і це вимагає використання космічних ІЧ-обсерваторій.

Молекулярні хмари, навколозоряні диски та зони зоретворення

Молекулярні хмари мають надзвичайно низькі температури (близько −260 °C), що уможливлює існування аморфного льоду. Наявність аморфного льоду в молекулярних хмарах було підтверджено. При згортанні молекулярних хмар для утворення зірок температура отриманого навколозоряного диску не повинна перевищувати −153 °C, з цього випливає, що більшість льоду має залишитися в аморфному стані. Однак, якщо температура стане зависокою, то лід може переконденсуватися у кристалічну форму, оскільки швидкість потоку води занадто низька. Очікується, що це станеться у навколозоряному диску , де спостерігається наявність кристалізованого льоду, незважаючи на низьку температуру від −240 до −200 °C.

Для первинної сонячної туманності існують суперечки щодо кристалічності водяного льоду в процесі планетарного диску та фази планет. Якщо первісний аморфний лід пережив колапс молекулярної хмари, то він мав би зберегтися за орбітою Сатурна (близько 12).

Комети 

Докази існування аморфного льоду в кометах зустрічаються у високоактивних представників деяких груп (а саме у довгоперіодичних, Кентавра та Юпітера, відстань від яких до Сонця перевищує 6 а. о.). Ці об'єкти занадто холодні для сублімації водяного льоду. Термодинамічні моделі показують, що поверхневі температури цих комет близькі до температури аморфного/кристалічного льодового переходу — близько −153 °C, що підтверджує це як ймовірне джерело активності. Постійна кристалізація аморфного льоду може продукувати енергію, необхідну для потужних вибухів, як-от на кометі (29P/Швассмана — Вахмана 1).

Об'єкти пояса Койпера

При радіаційній рівновазі та температурі від −230 до −220 °C на об'єктах поясу Койпера має існувати аморфний водний лід. Поки водяний лід спостерігається лише на декількох об'єктах, велика дальність та малий розмір цих об'єктів ускладнює визначення структури льоду. Цікаво, що ознаки існування кристалічного водяного льоду спостерігалися на Кваварі, який, можливо, утворився внаслідок падіння астероїда або кріовулканізму.

Льодяні супутники

NIMS на космічному апараті НАСА «Галілео» спектроскопічно відображає лід на поверхні Галілеєвих супутників. Температура цих супутників коливається від −180 до −110 °C, це достатньо тепло для кристалізації аморфного льоду за відносно короткий час. Однак було встановлено, що на Європі переважає аморфний лід, Ганімед зберігає аморфний і кристалічний лід у приблизно рівних пропорціях, а на Каллісто переважає кристалічний. Це, як вважають, є результатом конкуруючих сил: термічна зміна формації льоду проти потоку заряджених частинок з Юпітера. Чим ближче до Юпітера, тим більше випромінювання, тим більше аморфного льоду. Ганімед, що лежить між Європою та Каллісто, демонструє аморфний лід у високих широтах і кристалічний у нижніх. Це, як вважають, є результатом його власного магнітного поля, яке поглинає заряджені частинки у вищих широтах і захищає нижні від опромінення.

Лід на поверхні Енцелада був визначений візуальним та інфрачервоним спектрометрами (VIMS) космічного зонда НАСА/ЄКА/ «Кассіні». Зонд знайшов як кристалічний, так і аморфний лід. Кристалічний переважав у тріщинах «тигрової смуги», у той час як аморфний віддавав перевагу існуванню між цими областями. Існування кристалічного льоду біля «тигрової смуги» можна пояснити підвищеною температурою, викликаною геологічною активністю, що, можливо, є причиною утворення тріщин. А от існування аморфного льоду може бути пояснене швидкою конденсацією молекул з водних гейзерів або опроміненням зарядженими часточками із Сатурна.

Використання

Аморфний лід використовується в деяких наукових експериментах, особливо в кріоелектронній мікроскопії біомолекул. Окремі молекули можуть бути збережені в стані, близькому до того, у якому вони знаходяться у рідкій воді.

Джерела

  1. Debennetti, Pablo G; H. Eugene Stanley. (PDF). Physics Today. 56 (6): 40—46. Bibcode:2003PhT....56f..40D. doi:10.1063/1.1595053. Архів оригіналу (PDF) за 1 листопада 2018. Процитовано 19 вересня 2012.
  2. Velikov, V.; Borick, S; Angell, C. A. (2001). Estimation of water-glass transition temperature based on hyperquenched glassy water experiments. Science. 294 (5550): 2335—8. Bibcode:2001Sci...294.2335V. doi:10.1126/science.1061757. PMID 11743196.
  3. Jenniskens P.; Blake D. F.; Wilson M. A.; Pohorille A. (1995). High-density amorphous ice, the frost on insterstellar grains. Astrophysical Journal. 455: 389. Bibcode:1995ApJ...455..389J. doi:10.1086/176585.
  4. Loerting, Thomas; Salzmann, Christoph; Kohl, Ingrid; Mayer, Erwin; Hallbrucker, Andreas (2001). A second distinct structural "state" of high-density amorphous ice at 77 K and 1 bar. Physical Chemistry Chemical Physics. 3 (24): 5355—5357. Bibcode:2001PCCP....3.5355L. doi:10.1039/b108676f.
  5. Moore, Marla H.; Hudson, Reggie L. (1992). Far-infrared spectral studies of phase changes in water ice induced by proton irradiation. Astrophysical Journal. 401: 353. Bibcode:1992ApJ...401..353M. doi:10.1086/172065.
  6. Newman, Sarah F.; Buratti, B. J.; Brown, R. H.; Jaumann, R.; Bauer, J.; Momary, T. (2008). Photometric and spectral analysis of the distribution of crystalline and amorphous ices on Enceladus as seen by Cassini. Icarus. 193: 397—406. Bibcode:2008Icar..193..397N. doi:10.1016/j.icarus.2007.04.019.
  7. Grundy, W. M.; Schmitt, B. (1998). The temperature-dependent near-infrared absorption spectrum of hexagonal H2O ice. Journal of Geophysical Research. 103: 25809. Bibcode:1998JGR...10325809G. doi:10.1029/98je00738.
  8. Hagen, W.,Tielens, A.G.G.M., Greenberg, J.M. (1981). The Infrared Spectra of Amorphous Solid Water and Ice Between 10 and 140 K. Chemical Physics. 56: 367—379. Bibcode:1981CP.....56..367H. doi:10.1016/0301-0104(81)80158-9.
  9. Omont, A.; Forveille, T.; Moseley, S. H.; Glaccum, W. J.; Harvey, P. M.; Likkel, L.; Loewenstein, R. F.; Lisse, C. M. (1990). Observations of 40–70 micron bands of ice in IRAS 09371 + 1212 and other stars. Astrophysical Journal. 355: L27. Bibcode:1990ApJ...355L..27O. doi:10.1086/185730.
  10. Gronkowski, P. (2007). The search for a cometary outbursts mechanism: a comparison of various theories. Astronomische Nachrichten. 328: 126—136. Bibcode:2007AN....328..126G. doi:10.1002/asna.200510657.
  11. Hosek, Matthew W. Jr.; Blaauw, Rhiannon C.; Cooke, William J.; Suggs, Robert M. (2013). Outburst Dust Production of Comet 29P/Schwassmann-Wachmann 1. The Astronomical Journal. 145: 122. Bibcode:2013AJ....145..122H. doi:10.1088/0004-6256/145/5/122.
  12. Jewitt, David C.; Luu, Jane (2004). Crystalline water ice on the Kuiper belt object (50000) Quaoar. Nature. 432 (7018): 731—3. Bibcode:2004Natur.432..731J. doi:10.1038/nature03111. PMID 15592406.
  13. Hansen, Gary B.; McCord, Thomas B. (2004). Amorphous and crystalline ice on the Galilean satellites: A balance between thermal and radiolytic processes. Journal of Geophysical Research. 109. Bibcode:2004JGRE..109.1012H. doi:10.1029/2003JE002149.

Посилання

  • Discussion of amorphous ice [Архівовано 25 березня 2012 у WebCite] at LSBU's website.
  • Journal of Physics article (requires registration)
  • Glass transition in hyperquenched water [ 25 травня 2011 у Wayback Machine.] from Nature (requires registration)
  • Glassy Water [ 29 травня 2010 у Wayback Machine.] from Science, on phase diagrams of water (requires registration)
  • HDA in space [ 27 квітня 2001 у Wayback Machine.]

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Amorfnij lid nekristalichnij sklopodibnij lid ce amorfna tverda forma vodi Zvichajnij lid ye kristalichnim materialom iz geksagonalnoyu strukturoyu todi yak amorfnij lid harakterizuyetsya vidsutnistyu poryadku v roztashuvanni molekul Amorfnij lid viroblyayetsya abo shlyahom shvidkogo oholodzhennya vodi tomu molekulam ne vistachaye chasu dlya utvorennya kristalichnoyi reshitki abo stiskannyam zvichajnogo lodu pri nizkih temperaturah Amorfnij lid Hocha praktichno ves vodyanij lid na Zemli ye kristalichnim lodom Ih u kosmosi perevazhaye amorfnij lid sho najimovirnishe ye najposhirenishoyu formoyu H2O u vsesviti Podibno do togo yak isnuye bezlich riznih kristalichnih form lodu narazi vidomo ponad 17 isnuyut takozh rizni formi amorfnogo lodu sho vidriznyayutsya golovnim chinom yih shilnistyu UtvorennyaFormuvannya amorfnogo lodu zalezhit vid shvidkosti oholodzhennya Voda povinna buti oholodzhena do neobhidnoyi temperaturi 137 C za milisekundi abi zapobigti utvorennyu kristaliv Ce analogichno virobnictvu moroziva z neodnoridnih ingrediyentiv yake takozh neobhidno shvidko zamoroziti shob zapobigti formuvannyu kristaliv u sumishi Tisk ye ne mensh vazhlivim faktorom utvorennya amorfnogo lodu i zmini tisku mozhut prizvesti do perehodu lodu z odniyeyi formi v inshu Shob zniziti tochku zamerzannya vodi mozhut buti dodani krioprotektorni rechovini napriklad antifriz Ce takozh zbilshit v yazkist vodi sho prignichuvatime utvorennya kristaliv Skluvannya bez dodavannya krioprotektoriv mozhe buti dosyagnuta za dopomogoyu duzhe shvidkogo oholodzhennya Ci metodi vikoristovuyutsya v biologiyi dlya kriokonservaciyi klitin i tkanin RiznovidiNizkoshilnij amorfnij lid Amorfnij lid nizkoyi shilnosti yakij takozh nazivayetsya NAL amorfnij vodyanij lid amorfna tverda voda ATV abo giperkam yanista sklyana voda GSV zazvichaj utvoryuyetsya u laboratoriyah za rahunok povilnogo nakopichennya molekul vodyanoyi pari fizichne osadzhennya pariv na duzhe gladku metalevu poverhnyu pri temperaturi do 153 15 C Peredbachayetsya sho u kosmichnomu prostori jogo utvorennya vidbuvayetsya podibnim chinom na riznih holodnih poverhnyah takih yak chastinki pilu Variyuyuchi temperaturu zamerzannya mizh 153 ta 133 C NAL staye v yazkishim za zvichajnu vodu Neshodavni doslidzhennya pokazali sho cya v yazka ridina zalishayetsya ridkoyu do temperaturi v diapazoni vid 133 do 63 C a takozh temperaturi pri yakij utvoryuyetsya lid Ic NAL maye shilnist 0 94 g sm3 ce menshe shilnosti tipovoyi vodi 1 00 g sm3 pri 4 C ale shilnishe zvichnogo lodu lid Ih Giperkvanchasta sklyana voda GSV utvoryuyetsya shlyahom rozpilennya mikroskopichnih krapelok vodi u ridinu taku yak propan pri temperaturi blizko 190 C abo zh shlyahom poglinannya krapel podibnih rozmiriv zrazkom sho zberigayetsya pri temperaturi 196 C u vakuumi Dlya zapobigannya kristalizaciyi krapel shvidkist oholodzhennya maye buti vishoyu nizh 169 C s Pri maksimalnij temperaturi ridkogo azotu 196 C GSV ye kinetichno stabilnoyu i mozhe zberigatisya protyagom bagatoh rokiv Visokoshilnij amorfnij lid Amorfnij lid visokoyi gustini VAL mozhe buti utvorenij shlyahom stiskannya lodu Ih pri temperaturi nizhche 130 C Takozh VAL mozhna utvoriti zi zvichajnogo prirodnogo lodu utrimuvati pri 196 C ta tisku blizko 1 6 GPa a z NAL pri 0 5 GPa priblizno 5000 atm Pri takij temperaturi VAL mozhe povertatisya do tisku navkolishnogo seredovisha i zberigatis neviznachenij chas Pri tisku navkolishnogo seredovisha ta temperaturi 196 C VAL maye shilnist 1 17 g sm3 U 1994 roci ta pokazali sho pri osadzhenni vodi na poverhnyah nizkoyi temperaturi menshe 243 C takih yak mizhzoryani zerna utvoryuyetsya VAL Molekuli vodi ne povnistyu virivnyuyutsya shob utvoriti kristalichnu budovu NAL Bagato molekul vihodyat na mizhryadovi poziciyi Pri nagrivanni vishe 243 C struktura povtorno virivnyuyetsya i peretvoryuyetsya v formu nizkoyi shilnosti Nadshilnij amorfnij lid Nadshilnij amorfnij lid NVAL buv viyavlenij v 1996 roci yakij pomitiv sho VAL pri nagrivanni do 113 C i tisku 1 2 GPa staye shilnishim 1 26 g sm3 pri tisku navkolishnogo seredovisha i temperaturi 196 C Neshodavno bulo vislovleno pripushennya sho cej bilsh gustij amorfnij lid ye tretoyu amorfnoyu formoyu vodi vidminnoyu vid VAL i jogo bulo nazvano nadshilnim Amorfnij lid u Sonyachnij sistemiVlastivosti Zagalom amorfnij lid mozhe utvoryuvatisya pri temperaturi nizhche 143 C Pri takij temperaturi molekuli vodi ne zdatni utvoryuvati kristalichnu gratku yaka zazvichaj zustrichayetsya na Zemli Takozh amorfnij lid mozhe utvoryuvatisya v najholodnishomu rajoni zemnoyi atmosferi nadpolyarnij mezosferi de utvoryuyutsya sriblyasti hmari Taki nizki temperaturi legko dosyagayutsya u kosmichnih seredovishah molekulyarni hmari akrecijni diski ta poverhni ob yektiv u zovnishnij Sonyachnij sistemi U laboratoriyi amorfnij lid peretvoryuyetsya v kristalichnij yaksho vin nagrivayetsya vishe 143 C hocha tochna temperatura cogo peretvorennya zalezhit vid umov seredovisha ta vlastivostej lodu Reakciya nezvorotna i ekzotermichna pri nij zvilnyuyetsya 1 26 1 6 kDzh mol Dodatkovim faktorom pri viznachenni strukturi vodyanogo lodu ye shvidkist osadzhennya Navit yaksho vin dosit holodnij dlya utvorennya amorfnogo lodu kristalichnij lid utvoryuvatimetsya yaksho potik pariv vodi na substrat bude menshim nizh kritichnij temperaturnij potik I navpaki amorfnij lid mozhe utvoryuvatisya pri temperaturah vishe nizh ochikuvalosya yaksho potoki vodi silnishi Cej efekt potribno rozglyadati v kosmichnih seredovishah napriklad vipadki spalahu yaki pov yazani z kriovulkanizmom Pri temperaturah nizhche 196 C oprominennya ultrafioletovimi fotonami a takozh elektronami ta ionami mozhe poshkoditi strukturu kristalichnogo lodu peretvoryuyuchi jogo v amorfnij lid Pri temperaturah nizhche 163 C viprominyuvannya majzhe perestaye vplivati na amorfnij lid hocha deyaki eksperimenti dozvolyayut pripustiti sho viprominyuvannya mozhe zniziti temperaturu kristalizaciyi amorfnogo lodu Viyavlennya Amorfnij lid mozhe buti vidokremlenij vid kristalichnogo lodu na osnovi jogo blizhnogo infrachervonogo ta infrachervonogo spektriv Na dovzhinah hvil blizhnogo diapazonu harakteristiki linij vodopoglinannya 1 65 3 1 i 4 53 mkm zalezhat vid temperaturi lodu ta poryadku molekul Pikova sila diapazonu 1 65 mkm a takozh struktura smugi 3 1 mkm osoblivo korisni dlya identifikaciyi kristalichnosti vodyanogo lodu Amorfnij ta kristalichnij lid harakterizuyutsya riznimi smugami poglinannya ICh hvil 44 ta 62 mkm vidpovidno Krim togo ci smugi mozhut buti vikoristani yak indikator temperaturi pri duzhe nizkih temperaturah u toj chas yak inshi indikatori diapazoni 3 1 i 12 mkm ne pracyuyut Ce korisno pri vivchenni lodu u mizhzoryanomu seredovishi ta navkolozoryanih diskah Prote ce vazhko oskilki atmosfera Zemli neprozora dlya hvil takoyi dovzhini i ce vimagaye vikoristannya kosmichnih ICh observatorij Molekulyarni hmari navkolozoryani diski ta zoni zoretvorennya Molekulyarni hmari mayut nadzvichajno nizki temperaturi blizko 260 C sho umozhlivlyuye isnuvannya amorfnogo lodu Nayavnist amorfnogo lodu v molekulyarnih hmarah bulo pidtverdzheno Pri zgortanni molekulyarnih hmar dlya utvorennya zirok temperatura otrimanogo navkolozoryanogo disku ne povinna perevishuvati 153 C z cogo viplivaye sho bilshist lodu maye zalishitisya v amorfnomu stani Odnak yaksho temperatura stane zavisokoyu to lid mozhe perekondensuvatisya u kristalichnu formu oskilki shvidkist potoku vodi zanadto nizka Ochikuyetsya sho ce stanetsya u navkolozoryanomu disku de sposterigayetsya nayavnist kristalizovanogo lodu nezvazhayuchi na nizku temperaturu vid 240 do 200 C Dlya pervinnoyi sonyachnoyi tumannosti isnuyut superechki shodo kristalichnosti vodyanogo lodu v procesi planetarnogo disku ta fazi planet Yaksho pervisnij amorfnij lid perezhiv kolaps molekulyarnoyi hmari to vin mav bi zberegtisya za orbitoyu Saturna blizko 12 Kometi Dokazi isnuvannya amorfnogo lodu v kometah zustrichayutsya u visokoaktivnih predstavnikiv deyakih grup a same u dovgoperiodichnih Kentavra ta Yupitera vidstan vid yakih do Soncya perevishuye 6 a o Ci ob yekti zanadto holodni dlya sublimaciyi vodyanogo lodu Termodinamichni modeli pokazuyut sho poverhnevi temperaturi cih komet blizki do temperaturi amorfnogo kristalichnogo lodovogo perehodu blizko 153 C sho pidtverdzhuye ce yak jmovirne dzherelo aktivnosti Postijna kristalizaciya amorfnogo lodu mozhe produkuvati energiyu neobhidnu dlya potuzhnih vibuhiv yak ot na kometi 29P Shvassmana Vahmana 1 Ob yekti poyasa Kojpera Pri radiacijnij rivnovazi ta temperaturi vid 230 do 220 C na ob yektah poyasu Kojpera maye isnuvati amorfnij vodnij lid Poki vodyanij lid sposterigayetsya lishe na dekilkoh ob yektah velika dalnist ta malij rozmir cih ob yektiv uskladnyuye viznachennya strukturi lodu Cikavo sho oznaki isnuvannya kristalichnogo vodyanogo lodu sposterigalisya na Kvavari yakij mozhlivo utvorivsya vnaslidok padinnya asteroyida abo kriovulkanizmu Lodyani suputniki NIMS na kosmichnomu aparati NASA Galileo spektroskopichno vidobrazhaye lid na poverhni Galileyevih suputnikiv Temperatura cih suputnikiv kolivayetsya vid 180 do 110 C ce dostatno teplo dlya kristalizaciyi amorfnogo lodu za vidnosno korotkij chas Odnak bulo vstanovleno sho na Yevropi perevazhaye amorfnij lid Ganimed zberigaye amorfnij i kristalichnij lid u priblizno rivnih proporciyah a na Kallisto perevazhaye kristalichnij Ce yak vvazhayut ye rezultatom konkuruyuchih sil termichna zmina formaciyi lodu proti potoku zaryadzhenih chastinok z Yupitera Chim blizhche do Yupitera tim bilshe viprominyuvannya tim bilshe amorfnogo lodu Ganimed sho lezhit mizh Yevropoyu ta Kallisto demonstruye amorfnij lid u visokih shirotah i kristalichnij u nizhnih Ce yak vvazhayut ye rezultatom jogo vlasnogo magnitnogo polya yake poglinaye zaryadzheni chastinki u vishih shirotah i zahishaye nizhni vid oprominennya Lid na poverhni Encelada buv viznachenij vizualnim ta infrachervonim spektrometrami VIMS kosmichnogo zonda NASA YeKA Kassini Zond znajshov yak kristalichnij tak i amorfnij lid Kristalichnij perevazhav u trishinah tigrovoyi smugi u toj chas yak amorfnij viddavav perevagu isnuvannyu mizh cimi oblastyami Isnuvannya kristalichnogo lodu bilya tigrovoyi smugi mozhna poyasniti pidvishenoyu temperaturoyu viklikanoyu geologichnoyu aktivnistyu sho mozhlivo ye prichinoyu utvorennya trishin A ot isnuvannya amorfnogo lodu mozhe buti poyasnene shvidkoyu kondensaciyeyu molekul z vodnih gejzeriv abo oprominennyam zaryadzhenimi chastochkami iz Saturna VikoristannyaAmorfnij lid vikoristovuyetsya v deyakih naukovih eksperimentah osoblivo v krioelektronnij mikroskopiyi biomolekul Okremi molekuli mozhut buti zberezheni v stani blizkomu do togo u yakomu voni znahodyatsya u ridkij vodi DzherelaDebennetti Pablo G H Eugene Stanley PDF Physics Today 56 6 40 46 Bibcode 2003PhT 56f 40D doi 10 1063 1 1595053 Arhiv originalu PDF za 1 listopada 2018 Procitovano 19 veresnya 2012 Velikov V Borick S Angell C A 2001 Estimation of water glass transition temperature based on hyperquenched glassy water experiments Science 294 5550 2335 8 Bibcode 2001Sci 294 2335V doi 10 1126 science 1061757 PMID 11743196 Jenniskens P Blake D F Wilson M A Pohorille A 1995 High density amorphous ice the frost on insterstellar grains Astrophysical Journal 455 389 Bibcode 1995ApJ 455 389J doi 10 1086 176585 Loerting Thomas Salzmann Christoph Kohl Ingrid Mayer Erwin Hallbrucker Andreas 2001 A second distinct structural state of high density amorphous ice at 77 K and 1 bar Physical Chemistry Chemical Physics 3 24 5355 5357 Bibcode 2001PCCP 3 5355L doi 10 1039 b108676f Moore Marla H Hudson Reggie L 1992 Far infrared spectral studies of phase changes in water ice induced by proton irradiation Astrophysical Journal 401 353 Bibcode 1992ApJ 401 353M doi 10 1086 172065 Newman Sarah F Buratti B J Brown R H Jaumann R Bauer J Momary T 2008 Photometric and spectral analysis of the distribution of crystalline and amorphous ices on Enceladus as seen by Cassini Icarus 193 397 406 Bibcode 2008Icar 193 397N doi 10 1016 j icarus 2007 04 019 Grundy W M Schmitt B 1998 The temperature dependent near infrared absorption spectrum of hexagonal H2O ice Journal of Geophysical Research 103 25809 Bibcode 1998JGR 10325809G doi 10 1029 98je00738 Hagen W Tielens A G G M Greenberg J M 1981 The Infrared Spectra of Amorphous Solid Water and Ice Between 10 and 140 K Chemical Physics 56 367 379 Bibcode 1981CP 56 367H doi 10 1016 0301 0104 81 80158 9 Omont A Forveille T Moseley S H Glaccum W J Harvey P M Likkel L Loewenstein R F Lisse C M 1990 Observations of 40 70 micron bands of ice in IRAS 09371 1212 and other stars Astrophysical Journal 355 L27 Bibcode 1990ApJ 355L 27O doi 10 1086 185730 Gronkowski P 2007 The search for a cometary outbursts mechanism a comparison of various theories Astronomische Nachrichten 328 126 136 Bibcode 2007AN 328 126G doi 10 1002 asna 200510657 Hosek Matthew W Jr Blaauw Rhiannon C Cooke William J Suggs Robert M 2013 Outburst Dust Production of Comet 29P Schwassmann Wachmann 1 The Astronomical Journal 145 122 Bibcode 2013AJ 145 122H doi 10 1088 0004 6256 145 5 122 Jewitt David C Luu Jane 2004 Crystalline water ice on the Kuiper belt object 50000 Quaoar Nature 432 7018 731 3 Bibcode 2004Natur 432 731J doi 10 1038 nature03111 PMID 15592406 Hansen Gary B McCord Thomas B 2004 Amorphous and crystalline ice on the Galilean satellites A balance between thermal and radiolytic processes Journal of Geophysical Research 109 Bibcode 2004JGRE 109 1012H doi 10 1029 2003JE002149 PosilannyaDiscussion of amorphous ice Arhivovano 25 bereznya 2012 u WebCite at LSBU s website Journal of Physics article requires registration Glass transition in hyperquenched water 25 travnya 2011 u Wayback Machine from Nature requires registration Glassy Water 29 travnya 2010 u Wayback Machine from Science on phase diagrams of water requires registration HDA in space 27 kvitnya 2001 u Wayback Machine

Дата публікації:
Топ