VILNIUS, rugsėjo 18 — Sputnik. Vandens aušinimas — tai du skysčiai viename. Tokią išvadą padarė amerikiečių mokslininkai, atlikę pirmuosius skysto vandens matavimus, esant temperatūrai, gerokai žemesnei už įprastą užšalimo tašką. Tyrimo rezultatai skelbiami žurnale "Science".
Nors vanduo, kaip cheminė medžiaga, yra labai plačiai paplitęs, jo sudėtis vis dar nėra iki galo suprantama. Mokslininkai kartais tai vadina slėpiningiausia medžiaga Žemėje.
Faktas tas, kad vanduo nėra panašus į kitus skysčius — užšaldamas jis plečiasi ir nesitraukia kaip visi, tačiau jo tankis mažėja. Todėl ledas ne skęsta, o plūduriuoja paviršiuje. Vanduo turi aukštą virimo temperatūrą ir yra puikus tirpiklis, todėl įvairiomis sąlygomis jame ištirpsta dauguma organinių ir neorganinių medžiagų. Galiausiai, jis turi didžiulį paviršiaus įtempimo koeficientą. Dėl visų šių unikalių savybių vanduo tapo gyvybės Žemėje pagrindu.
Vanduo turi dar vieną įdomią savybę — užšąla labai "nenoriai". Jei kiti skysčiai į kietą būseną pereina palaipsniui, iškart po to, kai kertamas užšalimo taškas, vanduo "priešinasi" iki paskutiniųjų. Kad vanduo pradėtų kietėti, jam visada reikia kristalizacijos branduolių — mineralinės ar organinės kilmės suspenduotų dalelių.
JAV Energetikos departamento Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinės laboratorijos (PNNL) tyrėjai nusprendė patikrinti, iki kokios temperatūros vanduo išliks skystas.
Yra žinoma, kad vanduo gali būti gerokai atvėsusių lašelių pavidalu debesyse net esant labai žemai temperatūrai, o tada, kai iš viršaus, iš aukštesnių ir šaltesnių sluoksnių, į šiuos debesis patenka smulkių ledo dulkių, lašeliai akimirksniu kristalizuojasi ir ledo trupinių pavidalu krenta ant žemės (kruša).
Laboratorijos mokslininkai lazeriu sunaikino ploną ledo plėvelę, sukurdami peraušintą skystą vandenį, o paskui, naudodami infraraudonųjų spindulių spektroskopiją, stebėjo visus mažiausius jo virsmų etapus nuo 135 iki 245 kelvinų temperatūros — nuo minus 138 iki minus 28 laipsnių Celsijaus.
Ant fazinių būsenų "užšalimo rėmų" mokslininkai pamatė, kad aušinant vanduo kondensuojasi į tankaus skysčio fazę, kuri ir toliau egzistuoja kartu su įprasto skysčio faze. Didelio tankio skysčio dalis greitai sumažėja, kai temperatūra nukrenta nuo 190 iki 245 Kelvinų.
"Mes parodėme, kad skystas vanduo esant labai žemai temperatūrai yra ne tik santykinai stabilus, bet ir egzistuoja dviem struktūrinėmis formomis", — pranešime spaudai sakė tyrimo bendraautoris Gregas Kimmelis, atsakydamas į klausimą, ar visada kristalizuojasi peraušintas vanduo. "Atsakymas yra neigiamas", — patvirtino jis.
Tyrėjai pirmieji eksperimentiškai įrodė, kad pervėsintas vanduo gali būti stabilios dviejų fazių skysčio ir skysčio būsenos, o fazių santykis skiriasi priklausomai nuo temperatūros. Anksčiau buvo manoma, kad hipotermijos metu vanduo laikui bėgant neišvengiamai sukietėja.
