٨ سبتمبر ٢٠١٧
المترجم : ابو طه/ عدنان احمد الحاجي
المقالة رقم ٣٨٦ لسنة ٢٠١٧
المقال الأول:
الثلج على سطح كوكب الأرض- وهذا النوع الذي نحن جميعا على دراية به - له بنية كريستال سداسية. وفي الغلاف الجوي الأعلى من الممكن ان تعثر على ثلج مكعب الشكل. وبصرف النظر عن ذلك، لم يجد العلماء أي ترتيبات أخرى للماء الصلب في العالم الطبيعي، ولكن هذا لا يعني أنها غير ممكنة: كشفت دراسة جديدة في مجلة الفيزياء الكيميائية أنه يمكن أن يكون هناك ما يصل الى ٣٠٠ ترتيب ( هيئة او شكل) جزيئي مختلف للثلج. وفقا ل مجلة نيو ساينتيست، تستند معظم الأنواع الجديدة الى إعادة تنظيم البنية المعروفة للثلج المنخفض الكثافة والذي يسمى بثلج الزيوليت.zeolitic، ولكن الهياكل ذات الكثافة المنخفضة للغاية يمكن أن لا توجد إلا في ضغوط منخفضة للغاية ودرجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، لذلك اكثر احتمالاٌ ان تجدها على كوكب آخر مما تجدها في شرابك أي وقت قريب.
المقال الثاني :
الثلج الشبيه بالهلام هو اخف شكلاً من الماء اكتشف الى حد الآن
المكعبات المثلجة التي نسحبها من ثلاجاتنا هي نوع واحد فقط من ١٧ نوعا ممكنا من الثلج، والنوع ال ١٨ ليس بعيداً من أن يُصنَع واقعاً. وقد اكتشف فريق من الباحثين الآن نوعا من ال "إيرو ايس aeroice" ( الثلج الهوائي) المسامي وخفيف الوزن، وهو الهلام الهوائي ( إيروجيل aerogel) الثلج ، لو شئت ان تسميه كذلك - الذي يمكن أن يخبرنا بالمزيد عن كيف يتصرف الماء تحت الظروف القاسية.
في "الثلج العادي"، يبرد الماء تحت الضغط الجوي وتتجمد جزيئاته في شكل كريستال صلب مرتب في أشكال سداسية.
ولكن ليس كل نوع من الثلج يأخذ هذا الشكل السداسي . الضغط ودرجة الحرارة على حد سواء يؤثران على الملايين من الأشكال الذي يعمله الماء على المستوى الجزيئي. الثلج السداسي ، والثاج المكعب في بعض الأحيان في الغلاف الجوي العلوي ، هما الشكلان الوحيدان اللذان يحدثان بشكل طبيعي على الأرض. ويمكن العثور على اشكال من الثلوج الأخرى على الكواكب الخارجة عن المجموعة الشمسية او الكواكب الخارجية أو في أجواء الكواكب الخارجية.
تحت الضغط الجوي أو أعلى منه، جزيئات الماء تتقلص وتتجمد إلى أكثر صلابة وكثافة من الثلج العادي.
ولكن عندما ينخفض الضغط إلى ما دون ذلك، تصبح جزيئات الماء أقل كثافة والكريستالات خفيفة الوزن والتي هي هواء أكثر من كونها جزيئاً - مثل خيط الحلوى الثلجي.
حتى الآن، نحن نعرف فقط نوعين من الثلج المنخفض الكثافة: الفوليرينات الفراغية، والتي هي ٨٠ في المائة من كثافة الثلج العادي. والثلج الزيوليتي، الذي يحاكي بنية الزيوليت zeolite المعدني، ولكنه مبني من كتل من جزيئات ماء كأبراج ليغو Lego ( ابراج من البلاستيك تصنعها مجموعة ليغو للألعاب) ، وتتراوح بين ٥٠ و ٩٠ في المائة من كثافة الثلج العادي. ولكن لم يتم العثور على هياكل ثلجية أخف وزناً حتى الآن.
الأعمدة الجزيئية
"وجدنا للتو أن هناك اثنين من أشكال الثلج المنخفض الكثافة مؤخراً، ولكننا لم نعرف حتى الان عن مدى اتساع هذا العالم على الإطلاق. نحن بحاجة إلى خريطة لهذا العالم الجديد من أجل استكشاف ذلك تجريبيا "، ويقول ماساكازو ماتسوموتو من جامعة أوكاياما في اليابان.
لعب هو وفريقه لعبة الجينغاJenga ( تعريف من خارج النص: لعبة صممتها ليزلي سكوت وتسوقها شركة باركر براذرز ومتكونة من ٥٤ كتلة يقوم اللاعبون بأخذ الدور في ازالة احدى الكتل ومن ثم وضعها في الاعلى بشكل متوالي مما يعمل منها برجاً عالياً لكنه غير مستقر ) الجزيئية للعثور على هذا النوع من الثلج ، إزالة وإعادة تشكيل الهياكل الثلجية الزيوليتية الحالية لجعلها أخف وزنا. وقد قاموا بمحاکاة أکثر من ٣٠٠ ھیکل نانوي مختلف، وقیموا مدى استقرار الهياكل تحت ضغط منخفض. وكان إيروايس ( الثلج الهوائي المسامي) مستقراٌ بالقرب من درجة صفر كلفن، وأصبح غير مستقر أكثر مع ارتفاع درجة الحرارة.
يعتقد ماتسوموتو أن هناك المزيد من مثل هذه الأشكال من الثلج التي يمكن العثور عليها من خلال المحاكاة الحاسوبية، لكنه يقول أنه سيكون من الصعب صنع ثلج بكثافة فائقة الخفة في الواقع بسبب حالات الضغط والحرارة المنخفضة المطلوبة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق