‘Elektrisch ijs leidde tot vorming planeten’

Share Button

Het ijs dat wij uit de vriezer en de Elfstedentocht kennen is elektrisch neutraal. Er zijn echter vele anderen soorten ijs, waaronder elektrisch ijs, ijs-XI. Deze vreemde vorm van water is veel taaier en komt veel meer voor dan tot nu toe gedacht en kan wel eens een belangrijke rol hebben gespeeld in de manier waarop ons zonnestelsel zich heeft gevormd. En, nog interessanter, zelfs leven.

Herbergt Antarctica behalve miljoenen pinguïns, ook elektrisch ijs?

Herbergt Antarctica behalve miljoenen pinguïns, ook elektrisch ijs?

Elektrisch ijs-XI bij zeer lage temperaturen op Antarctica?
Zuurstof trekt elektronen veel sterker aan dan waterstof. Een enkel molecuul water kent een positieve kant – de waterstofkant – en de negatieve zuurstofkant. Dit maakt water één van de merkwaardigste substanties in het universum. Zo zijn er meer dan tien verschillende soorten ijs. Het ijs dat we uit het dagelijks leven kennen, ijs-1h, is zo geordend dat de waterstofatomen random door elkaar zijn geplaatst. Als gevolg hiervan is ijs elektrisch neutraal. Als ijs wordt afgekoeld tot een ijzige zestig kelvin (-213,15 graden Celsius), dan gaan de waterstofatomen zich netjes in een regelmatig patroon schikken. In dit perfect regelmatige kristal, onder wetenschappers bekend als ijs-XI of elektrisch ijs, zijn er duidelijke gebiedjes met positieve en negatieve lading.

Door die polarisatie klontert ijs-XI veel sneller samen dan ‘normaal’ ijs, namelijk door statische elektriciteit. Als het vroege zonnestelsel veel ijs-XI bevatte, zouden planetenbeginsels veel sneller gegroeid zijn dan tot nu toe voor mogelijk wordt gehouden. Elektrische aantrekking is bij kleine objecten namelijk vele ordes van grootte sterker dan zwaartekrachtsaantrekking. Ook kan elektrisch ijs organische verbindingen aantrekken, wat tot het ontstaan van complexe moleculen en uiteindelijk leven kan leiden. Sommigen beweren dat op Antarctica dit elektrische ijs voorkomt, maar deze claim is omstreden. Wel zijn astronomen er van overtuigd dat het geheimzinnige goedje veel voorkomt in de cryogene leegten van de Kuipergordel en de Oortwolk.

IJs-XI laat zelfs na ‘smelten’ tot gewoon ijs geheugenafdruk achter

IJs-XI is door zijn zeer regelmatige kristalvorm sterk ferroelektrisch.

IJs-XI is door zijn zeer regelmatige kristalvorm sterk ferroelektrisch.

In 2006 produceerden Masashi Arakawa en zijn collega’s ijs-XI in het lab bij een temperatuur tussen de 57 en 66 kelvin. Dit zijn de temperaturen op de ijsreus Uranus en zijn manen. Dit temperatuurbereik is te klein om genoeg ijs-XI te hebben gevormd voor een belangrijke rol in de vorming van planeten. Althans: dat dacht men tot nu toe. IJs-XI blijkt veel taaier dan tot nu toe gedacht. Om te beginnen kunnen kleine stukjes ijs-XI grote hoeveelheden ‘normaal’ ijs in zichzelf omzetten. Arakawa’s groep koelde huis-tuin- en keuken ijs af tot zestig kelvin, waarna zich ijs-XI vormde. Ze verwarmden het daarna tot honderd kelvin zodat het weer in ‘normaal’ ijs veranderde. Daarna koelden ze het ‘gewone’ ijs weer af.

Nu gebeurde er iets vreemds.  IJs-XI vormde zich al bij 72 kelvin. Vreemd genoeg bleef standaardijs standaardijs bij 72 kelvin. Onderzoekers denken dat de oorzaak ligt in nanogebiedjes met ijs-XI die de hogere temperatuur overleven. Verdere experimenten toonden zelfs aan dat de nanogebiedjes overleven tot 111 kelvin. IJs-XI zou dus wel eens veel meer in de ruimte kunnen voorkomen dan tot nu aangenomen.

Erg snel gaat die omzetting overigens niet bij die extreem lage temperaturen. Zuiver waterijs kan er duizenden jaren over doen om omgezet te worden in ijs-XI. Arakawa speelde daarom vals met een natriumoplossing. Natrium komt niet erg veel voor in de ruimte, maar mogelijk kunnen ook andere, vaker voorkomende substanties als methaan of ammoniak de vorming van ijs-XI katalyseren. Tijd voor een volgend experiment dus…

Lees ook: Eendimensionaal elektrisch ijs geproduceerd, ‘Leven begonnen in ijs’

Bron:
New Scientist

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

4 reacties

  1. nutter schreef:

    en nu hetzelfde ezpiriment in een magnetron!!!

  2. Mark Biemans schreef:

    Over ijs (!) gesproken: Wat “”denken”” jullie hier van?

  3. Mark Biemans schreef:

    Bekijk beide filmpjes:
    http://www.finerminds.com/health-fitness/healing-water/

    Zie ook mijn gedachten over gedachten, elektronen en kometen.

  4. Thor schreef:

    Het lijkt mij een logisch proces dat toen er nog geen grote massa’s bestonden die zwaartekrachtsgewijs materie aantrokken waardoor ze groeiden, er samenklitting moest bestaan tussen deeltjes dmv electrische aantrekking. Je moet ergens beginnen he.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger