විද්‍යාඥයන් විසින් විශ්වයේ ඈත චන්ද්‍රයන් මත පැවතිය හැකි නව අයිස් වර්ගයක් නිපදවනු ලැබ ඇත

විද්‍යාඥයන් විසින් විශ්වයේ ඈත චන්ද්‍රයන් මත පැවතිය හැකි නව අයිස් වර්ගයක් නිපදවනු ලැබ ඇත ‘අස්ඵටික’  ඝන අයිස් (amorphous’ solid) වඩාත් ඝන  වන අතර එය ‘කාලය තුළ මිදුණු’ ජලය විය හැක.

වානේ බෝල සමගින් සාමාන්‍ය අයිස් ඇඹරීම එහි ස්ඵටික ව්‍යුහය බිඳ දමමින් ඝන ජලයේ නව, වඩාත් ඝන අනුවාදයකට මග පෑදීය. (අනුග්‍රහය:: Alexander Rosu-Finsen, Christoph Salzmann)

විද්‍යාඥයන් විසින් ජලයේ ඝනත්වයට හා ව්‍යුහයට ගැළපෙන නව අයිස් වර්ගයක් නිර්මාණය කර ඇත; සමහර විට මෙය, ජලයේ අද්භූත ගුණාංග අධ්‍යයනය කිරීමට දොරක් විවර කරනු ඇත.

ලන්ඩන්  සවුත් බෑන්ක් විශ්ව විද්‍යාලයේ ජල ව්‍යුහය පිළිබඳ විශේෂඥයෙකු වන, මේ අධයනයට සම්බන්ධ නැති මාර්ටින් චැප්ලින් පවසන්නේ, “ඒක කාලය තුළ  මිදුණු දෘඩ  ජලය විය හැකියි. ඒනිසා එය ඉතා වැදගත් විය හැකිය.”

අයිස් මධ්‍යම ඝනත්වයේ අස්ඵටික අයිස් ලෙස හැඳින්වේ. ලන්ඩනයේ යුනිවර්සිටි කොලීජියෙ (University College London) ඇලෙක්සැන්ඩර් රොසු-ෆින්සන්ගේ නායකත්වයෙන් එය නිර්මාණය කළ කණ්ඩායම -200 ° ඡ් උෂ්ණත්වයකදී සෙන්ටිමීටරයක් පළල මල නොබැඳෙන වානේ බෝල සහිත කුඩා භාජනයක් තුළ සාමාන්‍ය අයිස් සොලවා, කලින් කිසිදා දැකලානැති ප්‍රභේදයක් නිපදවා ඇත.  ලෝහ බෝලවලට ඇලී ඇති සුදු කැටම කුඩු ලෙස අයිස්  දිස් විය. නව සොයාගැනීම් 000 ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද Science  සඟරාවෙහි පළවිය.

සාමාන්‍යයෙන්, ජලය කැටි වූ විට, එය ස්ඵටිකීකරණය වන අතර එහි අණු අප අයිස් ලෙස හඳුන්වන, හුරුපුරුදු ෂඩාස්‍රාකාර ඝන ව්‍යුහය ආකාරව සකසා ඇත. අයිස්, එහි ද්රව ස්වරූපයට(ජලය) වඩා ඝනත්වය – ස්ඵටිකයක් සඳහා  මෙය අසාමාන්ය ලක්ෂණයකි. පීඩනය සහ මිදීඑමෙ වේගය වැනි තත්ව මත පදනම්ව, සාමාන්‍ය විධිවිධාන වෙනත් දුසිම් දෙකකින් ඕනෑම එකෙකින් ද ජලය  ඝන විය හැක. අස්ඵටික අයිස්  ඊට වෙනස් ය: එයට එවැනි අනුපිළිවෙලක් නොමැත. චැප්ලින් පවසන්නේ “ බොහෝ අණු අක්‍රමවත්, අහඹු ලෙස සම්බන්ධ වන බවයි.

අස්ඵටික අයිස් වර්ග දෙකක් මීට පෙර සොයාගනු ලැබ ඇත, දෙකම සොයා ගන්නා ලද්දේ විසිවන සියවසේදීය.

එකක් ‘අඩු ඝනත්ව’ අස්ඵටික අයිස් ය(‘Low-density’ amorphous ice ).  ‘අඩු ඝනත්ව’ අස්ඵටික අයිස් යනු සෙන්ටිග්‍රඩෙ අංශක 150(150 ˚ඡ්) ට වඩා අඩු උෂ්ණත්වයකදී ඉතා සීතල මතුපිටක් මතට ජල වාෂ්ප මිදීමේ ප්‍රතිඵලයකි.

දෙවැන්න ‘අධි-ඝනත්ව’ අස්ඵටික අයිස්ය(‘high-density’ amorphous ice )  අධි පීඩනය යටතේ සමාන උෂ්ණත්වවලදී සාමාන්‍ය අයිස් සම්පීඩනය කිරීමෙන් ‘අධි-ඝනත්ව’ අස්ඵටික අයිස් සෑදෙයි.

මෙම වර්ග දෙකම පෘථිවියේ බහුලව දක්නට නොලැබුණත්, දෙකම අභ්‍යවකාශයේ බහුලව දක්නට ලැබේ. ලන්ඩනයේ යුනිවර්සිටි කොලීජියෙ රසායන විද්‍යාඥයෙකු සහ නවතම කෘතියේ සම කර්තෘවරයෙකු වන Christoph Salzmann පවසන්නේ “ධූමකේතු යනු අඩු ඝනත්වයකින් යුත් අස්ඵටික අයිස්  අතිවිශාල කුට්ටිය.

කණ්ඩායම විසින් ස්ඵටිකීකරණය කරන ලද අයිස් ඇඹරීමට, ඛනිජ සැකසීමේදී ද්‍රව්‍ය ඇඹරීමට හෝ මිශ්‍ර කිරීමට සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා කරනු ලබන මෙවලමක් වන ඇඹරුම් මෝලක්(බල්ල් මිල්ල්) යොදා ගන්නා  ලදී. ඇතුළත ලෝහ බෝල සහිත කන්ටේනරයක් භාවිතා කරමින්, ඔවුන් තත්පරයට 20 වතාවක් පමණ වේගයකින් අයිස් කුඩා ප්රමාණයක් සොලවා ඇත.  එය සුදු කුඩු බවට බිඳ දමමින්  ලෝහ බෝල මගින් අයිස් මත ‘ව්‍යාකෘති බලයක්’ ((‘shear force’) නිපදවනු ලැබූ බව සල්ස්මන් පවසයි.

කුඩු මත X-කිරණ එල්ල කරමින් සහ එවිට ඒවා ඉවතට පැනීමේදී ඒවා මැනීමේ ක්රියාවලිය (මේ ක්‍රියාදාමය X-ray විවර්තනය ලෙස හැඳින්වෙයි) පර්යේෂණ කණ්ඩායමට එහි ව්යුහය මනාව අධ්‍යයනයට ඉඩ ලබා දුන්නේය. අයිස්වල, ද්‍රව ජලයට සමාන අණුක ඝනත්වයක් තිබී ඇති අතර  පැහැදිලිව පෙනෙන පිළිවෙලට සැකසූ ව්‍යුහයක්  අණුවලට නොතිබුණි. එයින් වටහා ගතයුත්තේ ස්ඵටිකතාවය “විනාශ වූ” බව යයිසැල්ස්මන් පවසයි, “අප දකින්න ලැබෙන්නේ ඉතා අවුල් සහගත, පිළිවෙලක් නැති  ද්රව්යයක් .”කැලිෆෝනියාවේ, ලෝරන්ස් ලිවර්මෝර් ජාතික රසායනාගාරයේ භෞතික විද්‍යාඥ මාරියස් මිලොට් පවසන පරිදි එහි ප්‍රතිඵල “ඉතාම ඒත්තු ගන්වන සුළුයි”. ජලය ගැන  අපට තවමත් තේරුම් ගැනීමට දේවල් ඇති බවට මෙය කදිම නිදසුනකි.”

මෙම ප්‍රතිඵලය, එක්සත් රාජධානියේ කේම්බ්‍රිජ් විශ්ව විද්‍යාලයේ විද්‍යාඥයින් විසින් නිශ්පාදනය කරන ලද ආකෘති වලට ගැලපේ.   සාමාන්‍ය අයිස් මේ ආකාරයට බිඳ දමණු ලැබුවොත් කුමක් සිදුවේ දයි එම ආකෘති මගින් පුරූකතන කෙරිණ. කෙසේ වෙතත්, ප්‍රතිඵල ලෙස ලැබුණ්  කුඩු ද්‍රව ජලයේ ගුණාංගවලට සැබවින්ම ගැලපේද යන්න පැහැදිලි නැත,; මන්ද, එය කලින් ස්ඵටිකීකරණය වූ අයිස් ලෙස ශීත කර මුදව තිබුණු බැවිනි. ඒ ගැන සොයා බැලීම සඳහා තවදුරටත් අධ්‍යයන කිරීමට සිදුවනු ඇත.

අනුමිති( implications) බොහොමයි

නව අයිස් මාදිලිය, තහවුරු කරණු ලැබුවහොත්, පෙර නොවූ විරූ ආකාරයෙන් ජලය පිළිබඳ අධ්‍යයනය කිරීමට ට හැකි වනු ඇත. “දියර ජලය ‘අපූර්ව’ ද්රව්යයක්” යනුඑන් චැප්ලින් පවසයි,  ” අප දැනගන්න කැමති තරම් අපි තවමත් ඒ ගැන දන්නේ නැහැ.” නිදසුනක් වශයෙන්, ජලය අඩු ඝනත්වය සහ අධික ඝනත්වය සහිත ජලය යන ආකාර දෙකකින් සමන්විත වන අතර එය කලින් දන්නා අස්ඵටික අයිස්වල ප්‍රභේදවලට ගැලපේ. මධ්‍යම ඝනත්ව අස්ඵටික අයිස් සොයාගැනීම එම අදහසට අභියෝගයට ලක් කළ හැකිය.

සඳ සෙනසුරු වටා පරිභ්‍රමණය වන විට එන්සෙලාඩස් මතුපිට ඇති අයිස් තට්ටු වඩදිය බාදිය අනුව එකිනෙක අතුල්ලයි. ඝන, ‘අස්ඵටික’ අයිස් ඒවායේ මායිම්වල ඇති විය හැක. අනුග්‍රහය: NASA/JPL/Space Science Institute

“මධ්‍යම ඝනත්වයේ අස්ඵටික අයිස් ඇත්ත වශයෙන්ම ද්‍රව ජලයට සම්බන්ධ වී ඇත්නම්, මෙම ආකෘතිය වැරදි බව එයින් ඇඟවෙනු ඇත” යනුවෙන් Salzmann පවසයි. “එය අයිස්  පිළිබඳ පර්යේෂණයේ නව පරිච්ඡේදයක් විවෘත කළ හැකිය.” වෙනත් ලෝක තේරුම් ගැනීම සඳහා ද  අනුමිති( implications) තිබේ.  බ්‍රහස්පතිගේ යුරෝපා චනදරයා සහ සෙනසුරුගේ  එන්සෙලාඩස් චන්ද්‍රයා වැනි,  අපේ සෞරග්‍රහ මණ්ඩලයේ සමහර චන්ද්‍රයන්  මතුපිට අයිස් ඇත. එවැනි සඳක ඇති අයිස් ප්‍රදේශ දෙකක් වඩදිය බාදිය නිසා එකට අතුල්ලන්නේ නම්, පර්යේෂකයන් විසින් භාවිතා කරන ලද ව්‍යාකෘති බලය ක්‍රියාවලිය හරහා සිදුවන්නාක් මෙන්ම  මධ්‍යම ඝනත්වයේ අස්ඵටික අයිස් නිපදවිය හැකිය.

ඝනත්වය වැඩිවීම නිසා මතුපිට හිඩැස් ඇති විය හැකි අතර, අයිස් එකට ඉරිතලා යන විට චන්ද්‍රයන් මත අවුල් ඇති කරයි. “අයිස්වල දැවැන්ත කඩා වැටීමක් සිදුවනු ඇත,” Sඅල්ෂ්මන්න් පවසයි., “එය අයිස් සහිත චන්ද්‍රයන්ගේ භූ භෞතික විද්‍යාවට දැඩි බලපෑම් ඇති කළ හැකිය.”

එය අනෙක් අතට, මෙම චන්ද්‍රයන් මත අයිස් මතුපිටට යටින් පවතින ද්‍රව-ජල සාගරවල  වාසභූමි ඇතිවීමේ හැකියාව පිළිබඳව ඇඟවුම් ඇති කළ හැකිය. “එම චන්ද්‍රයන් පිළිබඳ එක් ප්‍රධාන කරුණක් නම් ඔබට ද්‍රව ජලය සහ පාෂාණ අතර අතුරු මුහුණතක් තිබිය හැකිද යන්නයි – ජීවය මතුවිය හැකි ස්ථානය මෙයයි,” මිලොට් පවසයි. අස්ඵටික අයිස් වලට, අප විසින් තේරුම් ගණු ලැබිය යුතු කාර්යභාරයක් තිබිය හැකිය.”

nature.com – NEWSහී 2023 පෙබරවරි 02 දා පළ වූ Scientists made a new kind of ice that might exist on distant moons යන ලිපිය ඇසුරෙනි