Jég nyomás alatt? Az új tanulmány forradalmasítja a megértésünket!

Jég nyomás alatt? Az új tanulmány forradalmasítja a megértésünket!

Martin Müser vezette kutatócsoport a Saarland Egyetem új meglátásokat tárt fel a jég olvadásával kapcsolatban. A számítógépes szimulációk során a tudósok azt találták, hogy tévesek azok a korábbi feltételezések, amelyek szerint a nyomás és a súrlódás volt az olvadás fő oka. Az eredményeket a híres *Physical Review Letters* folyóiratban tették közzé, és a glaciológia alapvető újragondolását jelentik.

Hagyományosan a nyomás és a súrlódás kombinációjára támaszkodtak, mint például a jégen lévő cipők hatására, hogy víz képződjön. A legfrissebb eredmények azonban azt mutatják, hogy a molekulák elhelyezkedése a jég felszínén kulcsfontosságú a vékony folyadékréteg kialakulásához. Ez a jégkristályok közötti zavar viszkózus filmréteget hoz létre a jég és a síléc határfelületén, még nagyon alacsony hőmérsékleten is, még -40 Celsius-fok alatt is. Ez nyomástól és súrlódástól függetlenül megtörténik, mivel a jégmolekulák dipólusai és a cipőtalp közötti kölcsönhatás döntő jelentőségű.

A felületi olvadék szerepe

A jég olvadásával és fagyásával kapcsolatos jelenségek rendkívül összetettek. A felület olvadása egy természetes folyamat, amely hőmérséklettől függetlenül megy végbe. Még ha ez az olvadáspont alatt van is, a jégen mobil vízréteg képződhet, ami befolyásolja a jég simaságát. A jég felszíne folyékony marad, és növeli az esetleges károkat, például a védtelen vízvezetékek fagyban való szétrepedését, amikor a fagyos víz kitágul. Ezt erősítik a víz tulajdonságai, amely fagypont alatt is stabil marad.

Joost M. W. Frenken és J. Friso van der Veen tudósok az 1980-as években kísérletileg bizonyították, hogy a felület olvadása releváns jelenség. A szennyeződések, például a sók befolyásolják a képződött folyadékfilm vastagságát, és hozzájárulnak az olvadási viselkedés bonyolultságához. Ezek a leletek nemcsak a jég tulajdonságainak megértésének mélysége szempontjából nagy jelentőséggel bírnak, hanem a meteorológiai jelenségek szempontjából is, hiszen a vékony folyadékréteg szerepet játszik a zivatarok kialakulásában.

A fagylalt tulajdonságai

A jég maga a víz (H2O) szilárd halmazállapota, és 0 °C alatti hőmérsékleten megszilárdul. Hatszögletű kristályszerkezetű, az oxidok és hidroxidok ásványi osztályába tartozik. A jég egyik fontos tulajdonsága a sűrűségi anomália: a jég sűrűsége kisebb, mint a folyékony víznek, ezért lebeg a vízen. Ez az ingatlan óriási hatással van a globális vízkörforgásra és ökológiára.

Széles körben elterjedt a jég használata különböző területeken, például az ételhűtéshez és a sportoláshoz. Emellett a glaciológia, a jég tudománya egyre fontosabb kutatási terület, különösen a klímaváltozással és annak jégtömegekre gyakorolt ​​hatásaival kapcsolatban világszerte.

Összefoglalva, a jégolvadás új mechanizmusainak Müser csapata általi felfedezése olyan paradigmaváltást jelent, amely potenciálisan messzemenő hatást gyakorolhat a jég és viselkedésének megértésére. A pontos következmények azonban egyelőre tisztázatlanok.