Vetenskapsmän har förvandlat vatten till is på nanosekunder, det vill säga riktigt, riktigt snabbt. Det är dock inte det mest intressanta. Isen är hetare än kokande vatten.
Experimentet utfördes vid Sandia National Laboratories enorma Z-maskin, som genererar temperaturer som är hetare än solen (vilket sätter rekord här på jorden) och där forskarna testar vad vi vet om dessa vanliga ”faser” i läroböckerna: fast, flytande och gas.
”De tre vattenfaserna som vi känner till – kall is, vätska i rumstemperatur och varm ånga – är faktiskt bara en liten del av vattnets repertoar av tillstånd”, säger Daniel Dolan, forskare vid Sandia. ”När vatten komprimeras värms det vanligtvis upp. Men vid extrem kompression är det lättare för tätt vatten att gå in i sin fasta fas än att bibehålla den mer energirika flytande fasen.”
- Också på Sandia: Zero to 76,000 mph in a Second
Is är konstigt. De flesta saker krymper när de blir kalla, och därför tar de mindre plats som fasta ämnen än som vätskor. Men vanlig is tar förstås upp mer utrymme än vatten. Ett enkelt experiment som går ut på att sätta en (helst billig) full vattenflaska i frysen över natten visar detta.
I det nya experimentet krympte dock volymen av ”vatten plötsligt och diskontinuerligt, vilket stämmer överens med bildandet av nästan alla kända former av is utom den vanliga sorten”, enligt ett uttalande från Sandia på torsdagen.
Det finns tydligen minst elva andra typer av is som de flesta av oss inte känner till. De klassificeras efter hur de beter sig vid vissa temperaturer och tryck. Du kanske har hört talas om en av dem: Supercooled water can be below 32 degrees but not frozen.
Problemet är att forskarna inte känner till detaljerna i alla dessa tillstånd. Därav Sandia-forskningen.
Dolan sade att arbetet ”hjälper oss att förstå material under extrema förhållanden”.
Han blev överraskad av hur snabbt vattnet frös. Snabb kompression – cirka 70 000 gånger det normala atmosfäriska trycket på en liten bråkdel av en sekund – orsakade den snabba frysningen, tror han. När trycket lättade smälte isen.
”Uppenbarligen är det praktiskt taget omöjligt att hindra vatten från att frysa vid tryck över 70 000 atmosfärer”, säger Dolan.
Det är bra att veta för människor som försöker lösa vattnets många mysterier.
- Varför flyter isberg?
- H2O eller H1,5O? Vattenmysteriet löst
- Hur is smälter: Långvarigt mysterium löst
- Vad gör iskuber molniga?
Nyheter