الفرق بينهما يكمن في درجة الضغط وفارق في الكثافة يقارب 20%

رصدت دراسة سويدية حديثة، تَحول الماء السائل من حالة إلى أخرى، عندما تختلف الظروف المحيطة به، وهو ما يكشف حقيقة جديدة “مذهلة” عن العنصر الأكثر أهمية وحيوية في نشوء الحياة على كوكب الأرض.

وأجرى باحثون في جامعة استوكهولم، دراسة بأشعة الليزر لأجل رصد حالتين اثنتين لما يكون عليه الماء السائل، بحسب موقع “ديايلي ساينس”.

وبحسب الدراسة المنشورة في مجلة “ساينس” العلمية المرموقة؛ فإن سائلي الماء اللذين جرى رصدهما معًا، يتشكلان معًا من جزيئات”H20″.

وبرز سائل الماء بشكل واضح، واتضح الفرق بينهما، عندما كانت حرارتهما في حدود 63 درجة مئوية تحت الصفر.

وأوردت الدراسة -وفق “سكاي نيوز عربية”- أن هذين السائلين من الماء موجودان فعلًا، أما الفرق بينهما فيكمن في درجة الضغط وفارق في الكثافة يقارب 20%.

وشرح الباحثون أنه عند تغيير مستوى الضغط قبل أن يتجمد الماء، لوحظ أن الماء يتحول من حالة إلى أخرى.

ويقول علماء: إن الماء الذي يُعد عنصرًا أساسيًّا للحياة، يتصرف على نحو غريب عندما نقارنه بباقي الأشياء الأخرى.

والمقصود بهذا أن بعض عناصر الماء مثل الكثافة والحرارة والاستجابة للضغط، تختلف اختلافًا تامًّا عن باقي السوائل التي نعرفها.

ويوصف الماء بـ”العنصر الشاذ”، أي غير السوي الذي لا يخضع للقاعدة، وربما هذا الأمر مفيد لنا، فلو كان الماء مثل باقي السوائل لما نشأت الحياة على الأرض.

وإزاء هذا الوضع، ظل الباحثون يتساءلون عن السبب الذي يجعل الماء مخالفًا للسوائل الأخرى التي تتقاسم نقاطًا كثيرة مشتركة فيما بينها.

وأوردت الدراسة، أن هذين السائلين ينفصلان عبر طبقة عازلة فيما بينهما، كما يحصل عندما يجري مزج الزيت والماء.

وتكشف عمليات التمثيل النظرية أن الماء الذي يخضع لدرجة تبريد متقدمة، يشهد انتقالًا بين شكلين متفاوتًا من الكثافة؛ لكن دراسة هذه النقلة بين الحالتين ليست بالأمر السهل على المستوى التجريبي، والسبب في هذا أنها تحدث في درجة شديدة من البرودة.

وعندما تكون البرودة في هذا المستوى المرتفع؛ فإن العملية التي تُعرف بتبلور الجليد، تجري بسرعة فائقة؛ وهذا الأمر لا يصب في صالح البحث العلمي.

ولهذا السبب لجأ الباحثون في السويد إلى أشعة ليزر متقدمة قادرة على رصد أفضل لتشكل البنيات، إضافة إلى الاستعانة بالنبضات تحت الحمراء؛ من أجل تسخين طبقات غير متبلورة من الثلج.

وأدى هذا التسخين إلى إفراز سائل ذات كثافة عالية، في مستويي ضغط متزايدين، وفي هذه المرحلة، حصل انتقال السائل من حالة إلى أخرى؛ أي أن هناك سائلين اثنين من الماء.

وأوضح الباحث نيكولاس غيافومباتيستا، أن النظريات التي تتحدث عن سائلين اثنين من الماء موجودة منذ 30 سنة، لكن التأكد من هذا الأمر تجريبيًّا لم يكن سهلًا، ولهذا السبب ظل اللغز محيرًا لمدة طويلة.