Rahasia Air Yang Menakjubkan dan Penuh Dengan Misteri

Misteri Rahasia Air

Molekul yang paling sederhana dan berlimpah di alam semesta tidak pernah berhenti mengejutkan para ilmuwan. Mereka menemukan bahwa air terdiri dari 2 cairan yang dapat dipisahkan / berbeda. Baca sampai habis untuk menemukan rahasia air yang menakjubkan!

Molekul paling penting di alam semesta penuh dengan kejutan. Air sebenarnya terdiri dari bukan satu, tapi dua cairan! Ini adalah hipotesis yang mengherankan ke arah mana beberapa tim berkumpul setelah mengalami penyiksaan terburuk di gedung kecil ini yang terdiri dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen, yang membuatnya menjadi suhu dan tekanan yang fenomenal.

Kesimpulan rahasia air dengan 2 cairan berbeda

Untuk mencapai kesimpulan rahasia air ini, para peneliti mempelajari perilaku dan struktur air super dingin. Kondisi khusus ini dicapai dengan membawa air ultra murni ke suhu negatif. Tanpa kotoran atau mineral, dan asalkan tidak bergerak, ia tetap cair. Para ilmuwan bekerja pada -44 °C dan menegaskan keberadaan, dalam air, dari dua cairan yang berbeda, sesuai dengan dua keadaan molekul yang berbeda: satu dari kepadatan tinggi, di mana molekul menumpuk satu sama lain, dan lain yang lebih teratur. “Dengan kepadatannya yang berbeda, kedua cairan ini tidak bercampur. Mereka hidup bersama untuk membentuk air, seperti minyak dan cuka dalam vinaigrette, “kata Anders Nilsson, profesor fisika-kimia di Universitas Stockholm dan rekan penulis karya tersebut.

Hal ini dikenal untuk menggambarkan cairan biasa: terdiri dari molekul yang agak besar yang hanya berinteraksi dengan ikatan energi rendah. Pada suhu yang cukup rendah, interaksi ini membekukan molekul satu sama lain dan mengubah tubuh menjadi padat. Di sisi lain, jika kita menaikkan suhu, molekul menjadi lebih mobile (dapat bergerak), berbalik satu sama lain dan membatasi interaksi mereka, yang memungkinkan mereka untuk bergerak.

Tidak seperti molekul air, ditemukan pada tahun 1908 oleh ahli kimia dan peraih Nobel Linus Pauling. Para ilmuwan menjelaskan fluiditas ekstrim cairan ini dengan ikatan hidrogen. Berkat ikatan kimia ini, molekul membangun jembatan dengan tetangganya, tetapi hubungan ini tidak bertahan lama: dalam picosecond, seperseribu seperseribu detik, ikatan putus dan yang lain direformasi. Saat bergerak, molekul air tetap terhubung satu sama lain.

Sifat paradoks air

Ikatan hidrogen ini memberi air sifat yang sangat paradoksikal. Alirannya, misalnya, lebih cepat di bawah tekanan karena, seharusnya kemudian melemah, molekul bergerak lebih mudah relatif terhadap satu sama lain. Bentuk padat air, secara mengejutkan, lebih ringan daripada bentuk cair karena, dalam keadaan kristal, molekul didistribusikan dalam jaringan yang kurang padat. Bahkan lebih aneh: air panas membeku lebih cepat daripada air dingin, mungkin karena mengandung lebih sedikit ikatan hidrogen yang membuat fluiditasnya, dan itu, untuk mendinginkan, karena itu perlu lebih sedikit energi.

Para ilmuwan juga bertanya-tanya tentang ketidakmungkinan lain: ikatan hidrogen sangat energik dan, secara teoritis, akan membutuhkan lebih banyak panas untuk mencairkan balok es daripada yang sebenarnya diperlukan. Untuk menjelaskan paradoks ini, beberapa ilmuwan membantah, tetapi belum dapat membuktikannya, bahwa ikatan hidrogen, lurus dalam keadaan padat, memelintir dalam keadaan cair untuk mengambil lebih sedikit ruang. Tetapi dalam bentuk yang bengkok ini, mereka akan mengkonsumsi lebih sedikit energi. Pekerjaan Universitas Stockholm membuka hipotesis baru. “Jika hasil ini divalidasi, itu akan menjadikan air sebagai satu-satunya cairan murni yang diketahui terdiri dari dua fase berbeda dan ini akan menimbulkan pertanyaan lain yang lebih luas: apakah ini suatu kebetulan atau tidak bahwa cairan ini siapa yang berasal dari kehidupan? Apakah rahasia air yang sebenarnya? Minta kimiawan Swedia.

Air tidak hanya ditentukan oleh berbagai bentuk, cair, padat atau gas, di mana ia ada. Hal ini juga ditandai oleh lebih dari 70 sifat properti (kepadatan, kapasitas panas, titik leleh …) yang, diambil bersama-sama, berbeda dari kebanyakan cairan. Tidak diragukan lagi berkat rangkaian kekhasan ini, ia mampu membentuk kaldu primordial dari samudera primitif yang menjadi rumah bagi batu bata dasar pertama kehidupan di bumi: asam amino (dasar protein), DNA, RNA…

Para ilmuwan telah membuat penemuan lain: mereka telah menunjukkan bahwa air juga dapat mengambil keadaan “superionis”, bentuk kristal dengan sifat-sifat aneh. Bentuk ini tidak ditemukan di Bumi, tetapi dapat ditemukan di tempat lain di tata surya kita. Khususnya, kata fisikawan Amerika Marius Millot dan rekan-rekannya di Lawrence Livermore National Laboratory dari University of California, dalam mantel planet raksasa seperti Uranus dan Neptunus. Yang, jika hipotesis ini dikonfirmasi, akan meningkatkan kemungkinan menemukan bentuk kehidupan luar angkasa di planet-planet yang jauh ini.

Tidak ada asal luar angkasa

Di sisi lain, penemuan terbaru mengalahkan gagasan bahwa air di Bumi itu sendiri memiliki asal dari luar angkasa. Menurut teori yang sampai sekarang dominan, lautan kita akan lahir dari pemboman gencar terhadap meteorit yang sarat dengan air. Namun pada bulan April 2018, tim peneliti internasional, termasuk Jean-Alix Barrat dari Universitas Brittany, diterbitkan dalam Sains Memajukan pengukuran isotop 17 kandungan oksigen yang belum pernah terjadi sebelumnya. di sekitar lima puluh batu bulan dan basal lautan terestrial yang diambil dari dasar laut. Mereka menunjukkan bahwa komposisi interior Bumi dan Bulan identik.

“Untuk waktu yang lama, diyakini bahwa sebagian besar air yang ada di Bumi saat ini terlambat, setelah pembentukan Bulan, oleh asteroid dan komet. Pekerjaan kami menunjukkan sebaliknya. Kami telah mampu membuktikan bahwa air, yang dibentuk oleh gas asli nebula presolar, selalu ada di Bumi. Hanya 5% hingga 30% yang bisa berasal dari tempat lain, “kata ilmuwan Brest. Sisa untuk memahami bagaimana energi tabrakan antara Bumi dan planet Theia, yang melahirkan Bulan 4,5 miliar tahun yang lalu, tidak menguapkannya.

Air kosmis luar angkasa

Berapa banyak air yang terkandung kosmos? Sebuah penelitian oleh sekelompok astronom dari Institut Teknologi California (Caltech), yang dipimpin oleh Dariusz Lis, dan tim peneliti di Jet Propulsion Laboratory NASA baru saja memberikan gambaran tentang tingkat luar biasa yang dimilikinya. Para ilmuwan telah menunjukkan instrumen mereka di sekitar quasar APM 08279 + 5255 yang terletak 12 miliar tahun cahaya dari Bumi.

Ditenagai oleh lubang hitam, objek angkasa ini dikenal sebagai sumber energi paling kuat yang terdeteksi hingga saat ini di alam semesta. Ini memusatkan radiasi 65.000 kali lebih kuat daripada seluruh galaksi kita. Astronom telah mendeteksi massa uap air setara dengan 140 miliar kali dari semua lautan planet Bumi. Menurut mereka, reservoir air terbesar yang terdeteksi di alam semesta. NASA juga melihat jumlah air di Bumi. Pada 22 Mei, ia meluncurkan dua satelit yang akan terbang ke ketinggian pada 490 kilometer selama lima tahun untuk mendeteksi perbedaan gravitasi. Misi sebelumnya, Grace, mengukur lahan basah menjadi lebih banyak dan lahan kering menjadi semakin kering.

Rahasia air dalam angka

3 milyar milyar. Dalam ton, jumlah air di Bumi. Ini setengah seperseribu daratan. Ini bukan rahasia air lagi, jika air menutupi 70% permukaan Bumi.

10 juta. Jumlah komet dan asteroid jatuh di Bumi antara 50 dan 100 juta tahun setelah pembentukan planet kita. Mereka akan membawa banyak air kita, pikir beberapa ilmuwan.

97,5%. Proporsi air garam di semua air hadir di Bumi. Air tawar menyumbang 35 juta kilometer kubik, tetapi hampir 70% dalam bentuk es dan 30% di bawah tanah.

6.600. Dinyatakan dalam meter kubik, angka ini mewakili cadangan air per tahun dan per kapita. Itu 15.000 m³ / tahun / penduduk pada tahun 1995. Itu masih bisa jatuh ke 4.800 pada 2025 menurut perkiraan. Ambang batas “tekanan air” menandai risiko kekurangan adalah 1.700 m³/ tahun / penduduk.