Исследование показало, что микродефекты в кристаллах льда меняют его реакцию на ультрафиолет.

Ультрафиолетовое излучение во льду запускает цепочку химических реакций, природа которых долгие годы оставалась загадкой, и теперь ученые с помощью квантово-механического моделирования показали, что ключевую роль играют микроскопические дефекты в кристаллической решетке льда. Работа исследователей Чикагского университета и Международного центра теоретической физики Абдуса Салама опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).Около 40 лет назад ученые заметили, что образцы льда, облучаемые УФ-светом несколько минут, и образцы, подвергавшиеся облучению часами, поглощали разные длины волн. Это говорило о том, что под действием света химия льда меняется, однако тогда было невозможно объяснить эти процессы.Ученые применили вычислительные методики, разработанные для изучения материалов квантовых технологий. Они позволяют «расщепить» лед на атомарные процессы и наблюдать, как дефекты влияют на взаимодействие с ультрафиолетом.Ведущий автор работы Марта Монти пояснила, что молекулы воды при взаимодействии со светом могут распадаться, образуя новые радикалы и ионы. И эти продукты полностью меняют поведение материала, отметила она.Ученые изучили четыре вида льда: идеальный кристалл и три варианта с дефектами (вакансиями, внедренными гидроксид-ионами и дефектами Бьеррума, нарушающими порядок водородных связей). В ходе исследования каждый тип дефекта менял энергию, при которой лед начинает поглощать УФ-свет, оставлял уникальный «оптический отпечаток», который позволяет идентифицировать его в реальных образцах, а также влиял на поведение электронов во льду при облучении.Результаты исследования объяснили наблюдения 1980-х годов, когда лед после долгого УФ-облучения проявлял новые ранее необъяснимые линии поглощения.Исследователи отмечают, что понимание того, как лед поглощает и излучает свет, поможет смоделировать процессы таяния, формирования трещин и взаимодействия льда с атмосферой.Ранее ученые установили, что аномалии в земных недрах могут быть следами древнего океана магмы.

Подробнее читайте на aif.ru ...