Молекулярные связи во льду разрываются при облучении ультрафиолетовым светом внутри межзвездных молекулярных облаков, что способствует образованию сложных органических веществ, включая молекулы пребиотиков. Таким образом, ученые полагают, что межзвездный лед является «колыбелью» органических соединений, но о самом льде ранее было мало что известно.Команда под руководством доцента Сёго Татибана из Университета Хоккайдо обнаружила, что облученный ультрафиолетом аморфный лед, имитирующий межзвездный лед, проявляет жидкое поведение при чрезвычайно низких температурах. Это открытие должно помочь разгадать механизмы, лежащие в основе образования молекул пребиотиков, а также процесс, который приводит к рождению планет.
Команда распыляла смесь газа, состоящего из воды, метанола и аммиака, на подложку, которая была охлаждена до -263C / -441F до -258C / -432F и одновременно облучалась ультрафиолетовым светом. После образования льда исследователи выключили морозильную камеру, чтобы наблюдать за льдом в микроскоп по мере повышения температуры.
К их удивлению, лед пузырился, как кипящая вода, при температуре от -210C / -346F до -120C / -184F. Анализ газа показал, что это молекулы водорода, которые, по мнению исследователей, образовались из метанола и аммиака, разрушенных УФ-излучением.
Пузырьки показывают, что лед вел себя как жидкость, вязкость которой, по оценкам, аналогична вязкости твердого меда.Затем они исследовали чистую воду.
Островки аморфного водяного льда были созданы на подложке путем облучения кристаллического льда ультрафиолетовым светом при -263 ° C / -441 ° F. Они наблюдали за островами при повышении температуры или при фиксированной температуре -213C / -351F. Исследователи стали свидетелями того, как островки аморфного льда меняют форму и растекаются по субстрату, что также является признаком того, что лед ведет себя как жидкость. Расчетная вязкость этого льда была аналогична вязкости кремнистой магмы.
Этот результат означает, что подобное жидкое состояние является обычным для льда, состоящего из воды.Эти эксперименты предполагают, что настоящий межзвездный лед может вести себя как жидкость, усиливая образование органических соединений, включая молекулы пребиотиков.
Тачибана говорит: «Образование органических молекул, в том числе пребиотических, может эффективно происходить в очень холодной среде».«Жидкоподобный лед может способствовать срастанию пыли с планетами, потому что жидкость может действовать как клей.
Однако необходимы дальнейшие эксперименты, чтобы понять материальные свойства жидкого льда», — добавил он.