Kvantmekanikaj simuladoj uzitaj de esploristoj ĉe University of Chicago kaj Abdus Salam ICTP montris kiel ultraviola lumo ŝanĝas la kemion de glacio. La studo, publikigita en Proceedings of the National Academy of Sciences, celas klarigi longdaŭrajn eksperimentajn misterojn kaj informi prognozojn pri gasoj el degelanta permafrosto.
La teamo aplikis progresintajn metodojn evoluigitajn en la Galli-laboratorio kaj uzis modelojn kun malsamaj difektoj. Ili testis plurajn kazojn:
- perfekta kristala krado;
- vakanta loko kun mankanta akvomolekulo;
- enkondukita ŝarĝita hidroksida jono;
- Bjerrum-defekto, kie hidrogenligaj reguloj estas rompataj.
Rezultoj montras, ke hidroksidaj jonoj ŝanĝas la komencon de UV-absorbo, dum Bjerrum-defektoj kaŭzas pli grandajn kaj ekstremajn ŝanĝojn, kiuj eble klarigas nekomprenitajn absorbfunkciojn observitajn post longtempa UV-ekspozicio. Je molekula nivelo, UV-lumo povas rompi akvon por formi hidroniumajn jonojn, hidroksilradikalojn kaj liberajn elektronojn; tiuj elektronoj laŭ la difektoj aŭ disvastiĝas tra la krado aŭ restas kaptitaj en etaj kavaĵoj.
La teamo nun kunlaboras kun eksperimentistoj por testi la prognozojn kaj planas modeligi glacion kun multoblaj difektoj, surfacoj kaj degela akvo. La rezultoj povus engaĝi studojn pri gasoj el permafrosto kaj pri kemio sur glaciaj lunoj kiel Europa kaj Enceladus. Financado venis de pluraj eŭropaj kaj usonaj programoj kaj superkomputilaj rimedoj.
Malfacilaj vortoj
- kvantmekanika — pri la scienco pri atomoj kaj partiklojKvantmekanikaj
- defekto — eraro aŭ malordo en kristala strukturodifektoj, Bjerrum-defekto
- hidroksida jono — negativa ŝarĝita partiklo kun OH-grupohidroksidaj jonoj
- hidroniuma jono — pozitiva ŝarĝita akva jono formita el akvohidroniumajn jonojn
- hidroksilradikalo — tre reaktiva speco de radikalo en kemiohidroksilradikalojn
- absorbfunkcio — funkcio montranta kiel materialo sorbas lumonabsorbfunkciojn
- krado — ordigita reto de atomoj en kristalokristala krado
Konsilo: ŝovu la musmontrilon, fokusu aŭ tuŝu la reliefigitajn vortojn en la artikolo por vidi rapidajn difinojn dum legado aŭ aŭskultado.
Diskutaj demandoj
- Kiel la prognozoj pri gasoj el degelanta permafrosto povus influi lokajn mediojn aŭ esplorpolitikojn?
- Kiajn simplajn eksperimentojn vi proponus por testi la modelajn prognozojn pri difektoj en glacio?
- Kiel la kemio trovita en ĉi tiuj modeloj eble helpos kompreni la atmosferajn aŭ kemiajn kondiĉojn de lunoj kiel Europa aŭ Enceladus?
