Otkriće dvaju novih oblika slane vode moglo bi promijeniti temeljnu kemiju

Dva novootkrivena oblika smrznute slane vode mogla bi pomoći znanstvenicima u rješavanju misterija koji se tiče mjeseca Sunčevog sustava prekrivenih ledom. Kada su podvrgnuti višim pritiscima i nižim temperaturama nego što se to može naći u prirodi na Zemlji, atomi u hidratiranom natrijevom kloridu – poznatijem kao led slane vode – rasporedili su se u nikada prije identificirane strukture koje imaju mnogo veći udio molekula vode nego sol.

To bi moglo objasniti čudan kemijski potpis tvari na površini Jupiterovog mjeseca Europe, koja se čini vodenastijom nego što znanstvenici očekuju.

“Danas je rijetkost doći do temeljnih otkrića u znanosti”, kaže znanstvenik za Zemlju i svemir Baptiste Journaux sa Sveučilišta u Washingtonu.

“Sol i voda vrlo su dobro poznati u uvjetima na Zemlji. Ali osim toga, potpuno smo u mraku. A sada imamo te planetarne objekte koji vjerojatno imaju spojeve koji su nam vrlo poznati, ali u vrlo egzotičnim uvjetima. Imamo ponoviti svu temeljnu mineralošku znanost koju su ljudi radili 1800-ih, ali pri visokom tlaku i niskoj temperaturi. Ovo je uzbudljivo vrijeme.”

Soli i vode ima u izobilju na našem domaćem svijetu. Kada se spoje, molekule soli otapaju se u molekulama vode i stvaraju otopinu. Prisutnost soli snižava točku smrzavanja otopine u usporedbi s neslanom vodom, ali kako temperatura nastavlja padati u tipičnim Zemljinim atmosferskim uvjetima, ona će se na kraju smrznuti.

Kada se to dogodi, molekule se slažu u krutu rešetkastu strukturu poznatu kao hidrat. Na Zemlji (izvan laboratorija), ova struktura ima samo jednu konfiguraciju: jedna molekula soli za svake dvije molekule vode.

Na mjesecima poput Europe i Ganimeda, koji kruže oko Jupitera, i Saturnovom mjesecu Enceladusu, znanstvenici su također pronašli dokaze o postojanju soli i vode, samo što su uvjeti u kojima se oboje nalaze prilično drugačiji od onih na Zemlji. U uvjetima eksperimenta, istraživači su vidjeli kako se pojavljuju dva nova rasporeda molekula soli i vode. Jedna je sadržavala dvije molekule soli na svakih 17 molekula vode; drugi je imao 13 molekula vode za jednu molekulu soli.