Led pod pritiskom? Nova studija revolucionira naše razumijevanje!

Led pod pritiskom? Nova studija revolucionira naše razumijevanje!

Istraživački tim pod vodstvom Martina Müsera iz Sveučilište Saarland je otkrio nove uvide u topljenje leda. U računalnim simulacijama znanstvenici su otkrili da su prethodne pretpostavke da su pritisak i trenje glavni uzroci taljenja bile netočne. Rezultati su objavljeni u renomiranom časopisu *Physical Review Letters* i predstavljaju temeljno ponovno promišljanje glaciologije.

Tradicionalno se smatralo da kombinacija pritiska i trenja, poput cipela na ledu, uzrokuje stvaranje vode. No najnovija saznanja pokazuju da je orijentacija molekula na površini leda presudna za stvaranje tankog sloja tekućine. Ovaj poremećaj između ledenih kristala uzrokuje stvaranje viskoznog filma na granici između leda i skija, čak i pri vrlo niskim temperaturama, čak i ispod -40 stupnjeva Celzijusa. To se događa bez obzira na pritisak i trenje, budući da su interakcije između dipola molekula leda i potplata cipele ključne.

Uloga površinske taline

Fenomeni koji se javljaju u vezi s topljenjem i smrzavanjem leda iznimno su složeni. Površinsko taljenje je prirodan proces koji se odvija bez obzira na temperaturu. Čak i ako je ispod točke taljenja, na ledu se može stvoriti pokretni sloj vode, što utječe na glatkoću leda. Površina leda ostaje tekuća i povećava moguća oštećenja, kao što je pucanje nezaštićenih vodovodnih cijevi u mrazu kada se zaleđena voda širi. To je pojačano svojstvima vode, koja ostaje stabilna ispod točke smrzavanja.

Znanstvenici Joost M. W. Frenken i J. Friso van der Veen eksperimentalno su 1980-ih pokazali da je površinsko taljenje relevantan fenomen. Nečistoće, poput soli, utječu na debljinu nastalog tekućeg filma i doprinose složenosti ponašanja pri taljenju. Ova otkrića su od velike važnosti ne samo za dubinu razumijevanja svojstava leda, već i za meteorološke pojave, budući da tanki sloj tekućine igra ulogu u nastanku grmljavinske oluje.

Svojstva sladoleda

Sam led je kruto stanje vode (H2O) i skrućuje se na temperaturama ispod 0 °C. Ima heksagonalnu kristalnu strukturu i pripada mineralnoj klasi oksida i hidroksida. Važno svojstvo leda je anomalija gustoće: led ima nižu gustoću od tekuće vode, zbog čega pluta na vodi. Ovo imanje ima ogroman utjecaj na globalni ciklus vode i ekologiju.

Upotreba leda u raznim područjima, kao što je hlađenje hrane i sport, široko je rasprostranjena. Osim toga, glaciologija, znanost o ledu, sve je relevantnije polje istraživanja, posebno u vezi s klimatskim promjenama i njihovim učincima na ledene mase diljem svijeta.

Ukratko, otkriće novih mehanizama topljenja leda od strane Müserovog tima predstavlja promjenu paradigme koja bi potencijalno mogla imati dalekosežne učinke na razumijevanje leda i njegovog ponašanja. No, točne posljedice zasad ostaju nejasne.