I ricercatori della University of Chicago Pritzker School of Molecular Engineering e dell'Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP) hanno condotto simulazioni meccaniche quantistiche per capire come la luce ultravioletta cambi la chimica del ghiaccio. I risultati appaiono su Proceedings of the National Academy of Sciences.
La questione parte da esperimenti degli anni passati che mostrarono differenze nell'assorbimento dopo alcuni minuti rispetto a ore di esposizione UV. Gli scienziati sospettavano reazioni chimiche legate ai difetti presenti nella struttura del ghiaccio.
Le simulazioni hanno esaminato vari tipi di ghiaccio — reticolo perfetto, siti vacanti, ioni idrossido e difetti di Bjerrum — e hanno mostrato che i difetti modificano assorbimento ed emissione. A livello molecolare la luce UV può rompere l'acqua formando ioni idronio, radicali idrossilici ed elettroni liberi; questi elettroni possono diffondersi o restare intrappolati.
Il gruppo collabora con sperimentatori per verificare le predizioni e prevede di modellare ghiaccio con difetti multipli, superfici e acqua di scioglimento, con possibili implicazioni per il permafrost e per le lune ghiacciate.
Parole difficili
- simulazione — modello al computer di un processo realesimulazioni
- ultravioletto — radiazione elettromagnetica oltre il violetto visibileultravioletta
- difetto — irregolarità nella struttura di un solidodifetti
- assorbimento — processo in cui una sostanza prende energia
- emissione — rilascio di energia o particelle da una sostanza
- idronio — ione positivo formato dall'acqua con un protone in più
- radicale — atomo o gruppo con elettrone non accoppiatoradicali
- permafrost — terreno o suolo permanentemente ghiacciato
Suggerimento: passa il mouse o tocca le parole evidenziate nell’articolo per vedere definizioni rapide mentre leggi o ascolti.
Domande di discussione
- Come potrebbero influire i cambiamenti chimici del ghiaccio sul permafrost nella tua zona? Spiega in due frasi.
- Quali esperimenti pensi siano utili per verificare le predizioni delle simulazioni? Descrivi una possibile prova semplice.
- Perché è importante studiare il ghiaccio con difetti quando si pensa alle lune ghiacciate nello spazio? Rispondi con due o tre motivi.
Articoli correlati
Timer molecolari e talamo: come nasce la memoria
Uno studio della Rockefeller University mostra che più timer molecolari in diverse regioni cerebrali controllano la trasformazione delle impressioni in ricordi a lungo termine. Il lavoro individua il talamo come nodo importante e apre possibili vie per terapie sulla memoria.
Ana María Cetto e la scienza aperta
Ana María Cetto, fisica messicana, è stata nominata presidente del Comitato Direttivo sulla Scienza Aperta dell'UNESCO. Promuove la scienza aperta per rendere più accessibili dati e risultati e per combattere la privatizzazione della conoscenza.
Due tipi di microglia controllano l'ansia nei topi
Ricercatori della University of Utah hanno scoperto due popolazioni di microglia che nei topi hanno effetti opposti sull'ansia. I risultati, pubblicati su Molecular Psychiatry, suggeriscono nuove possibili vie terapeutiche, ma le cure cliniche non sono imminenti.
Cellule piccole aiutano le mangrovie a resistere al sale
Una ricerca su mangrovie mostra che cellule più piccole e pareti cellulari più spesse aiutano le piante a tollerare inondazioni di acqua salata. Lo studio, pubblicato su Current Biology, analizza l'evoluzione di questi tratti.