Londra Üniversitesi (UCL) ve Cambridge Üniversitesi'nden araştırmacılar, uzayda bulunan en yaygın buz türü olan düşük yoğunluklu amorf buzun, düşünüldüğü kadar düzensiz olmadığını ortaya koydu. Physical Review B dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, bu buz türü minik kristaller içeriyor.
YENİ BİR GÖRÜŞ: KRİSTALLİ AMORFLUK
Bilim insanları, kuyrukluyıldızlardan yıldızlararası toz bulutlarına kadar birçok ortamda bulunan bu buzun, bilgisayar simülasyonlarıyla analizini yaptı. Simülasyonlar, buzun tamamen amorf (düzensiz) değil, yaklaşık 3 nanometre boyutunda kristaller içerdiğini gösterdi. Bu kristaller, tek bir DNA ipliği genişliğinde.
Araştırmanın başyazarı Dr. Michael B. Davies, “Artık evrendeki en yaygın buz formunun atomik düzeyde nasıl göründüğüne dair iyi bir fikrimiz var,” diyerek bu keşfin, gezegen oluşumundan galaksilerin evrimine kadar birçok süreci anlamak için önemli olduğunu belirtti.
ISITILMIŞ BUZLAR VE YENİ İZLER
Deneysel çalışmalarda, araştırmacılar çeşitli yöntemlerle oluşturulmuş amorf buzları ısıtarak yeniden kristalleşmesini sağladı. Elde edilen kristal yapıların, buzun nasıl oluştuğuna bağlı olarak değiştiği görüldü. Bu da amorf buzun geçmiş yapısal izler taşıdığına dair kanıt sundu.
BİLİMSEL TEORİLERE ETKİLER
Bu keşif, Dünya'daki yaşamın kökenine dair panspermia teorisini de etkileyebilir. Bu teoriye göre yaşamın yapı taşları, buzlu kuyrukluyıldızlarla Dünya’ya taşınmış olabilir. Ancak Dr. Davies, kristalli yapının bu moleküller için daha az alan sunduğunu, bu nedenle bu buzun taşıma kapasitesinin sınırlı olabileceğini söyledi.
TEKNOLOJİK UYGULAMALAR
UCL Kimya Bölümü’nden Prof. Christoph Salzmann, “Evrenin büyük bölümünde sıvı suyun donmuş anlık hali olarak kabul edilen bu buzun minik kristaller içerdiğini gösterdik. Bu durum, yalnızca astrofizik için değil, aynı zamanda amorf malzemelerin kullanıldığı fiber optik gibi ileri teknolojiler için de önemli olabilir,” dedi.
FARKLI SOĞUTMA, FARKLI BUZ
Bilgisayar simülasyonlarında, su molekülleri -120°C’ye kadar farklı hızlarla soğutuldu. Bu farklı hızlar, kristal ve amorf oranlarını değiştirdi. %20-25 oranında kristal içeren buzun, X-ışını kırınımı sonuçlarıyla en iyi eşleşen yapı olduğu tespit edildi.
KRİSTALLERİN HAFIZASI VAR MI?
Araştırmacılar, buzun kristalleşme şeklinin oluşum sürecine bağlı olarak değiştiğini ve önceki yapısını "hatırladığını" ifade etti. Bu, tamamen düzensiz (amorf) yapıların gerçekten mümkün olup olmadığı sorusunu da gündeme getiriyor.
SU TAM ANLAŞILAMADI
Cambridge Üniversitesi’nden Prof. Angelos Michaelides, “Su yaşamın temelidir ama hâlâ tüm özelliklerini bilmiyoruz. Amorf buzlar, suyun açıklanamayan özelliklerini anlamada kilit rol oynayabilir,” diyerek çalışmanın önemini vurguladı.
UZAYDA BUZUN GELECEĞİ
Dr. Davies, buzun uzayda potansiyel olarak radyasyondan koruma, hatta yakıt olarak kullanılma gibi hayati işlevleri olabileceğine dikkat çekti. Bu nedenle farklı buz türlerinin yapısal özelliklerinin anlaşılması, hem bilim hem teknoloji için büyük önem taşıyor.
