مطالعات زیادی درباره‌ی یخ انجام شده‌است. یخ سیاره‌مان را شکل داده‌است و در فیزیک اتمسفر و اقیانوس‌ها نقشی اساسی دارد. در شیمی و زیست‌شناسی، ماده‌ای خاص است، به‌طوری‌که ظاهراً بدون آن همه‌چیز غیرممکن می‌شود. گستردگی آن محدود به این سیاره‌ی آبی‌رنگ نیست؛ تمام منظومه‌ی شمسی از یخ پر شده‌است.

اگر گمان می‌کنید که تمرکز دانش‌مندان بر این ماده، همه سوالات پیرامونش را حل کرده، اشکالی ندارد.

این روزها تورستن بارتلز-راخ در موسسه‌ی پل اسکرر در سوییس و گروهی از دوستان، توضیح می‌دهند که این‌طور نیست. در واقع آن‌ها تحقیقات اولیه درمورد یخ را دوره می‌کنند و فهرست متنوعی از سوالات باز در این‌باره را ارائه می‌دهند.

مقاله‌ی آن‌ها با توجه به موضوع سوال‌ها به چند دسته تقسیم می‌شود؛ سوال‌های مربوط به: ساختار اساسی یخ؛ نقش آن در هوا، در دریا، در خشکی، در سیاره‌ي زمین؛ نقشش در ماه‌ها و شهاب‌سنگ‌ها و هرجای دیگر در منظومه‌ی شمسی و در فضای میان‌ستاره‌ای.

به‌عنوان ‌نمونه، شیمی‌دان‌ها هنوز نمی‌دانند که در ابتدا ساختار یخ چگونه شکل می‌گیرد، چه‌نوع ساختاری در سطح یخ وجود‌دارد و تفاوت این ساختار با ‌آن‌چه در حجم وجود‌دارد، در چیست.

فیزیک‌دانان ‌اتمسفر به شدت تمایل دارند که بدانند چگونه خوشه‌های یخ در اتمسفر رشد می‌کنند؛ شیمی سطح در آن‌ها و تاثیر آن در سیاره‌ی ما چیست.

درکی به‌تر از فیزیک برف می‌تواند به پیش‌بینی دقیق‌تر بهمن‌ها بیانجامد. نقش یخ ِ دریا –آن‌که شناور است و فرو نمی‌رود– باید در منشا هستی اساسی بوده‌باشد؛ اما دقیقاً به چه شکل؟

نقش یخ فراتر از زمین، چالش‌برانگیز است؛ به‌عنوان نمونه، هیچ‌کس نمی‌داند شهاب‌سنگ‌ها از چه‌نوع یخی درست شده‌اند؛ و یا این‌که در ماه‌های منظومه‌های دیگر چه‌نوع یخی شکل می‌گیرد.

نظریه‌های متفاوتی پیش‌نهاد می‌کنند که گانیمد ماه مشتری ممکن است به ترتیب از لایه‌های یخ نوع 1h، III، V، VI درست شده‌باشد. اما در زمین آب تنها یخ نوع1h تشکیل می‌دهد (البته برخی معتقدند که فازهای دیگر ممکن است در پوسته‌ی زمین شکل‌بگیرند).

بعد نوبت به ماه‌ها می‌رسد؛ با آتش‌فشان‌های دمای پایینشان، که از آن‌ها یخ فوران می‌کند. برای سیاره‌شناسان، درک این‌ها چالشی بزرگ به‌حساب می‌آید.

پاسخ ِ برخی از این سوال‌ها کاربردهای مهمی برای بشریت دارد؛ به‌ویژه آن‌هایی که با تغییرات آب‌وهوایی ارتباط دارند.

هنگام کاوش در یخ است.

منبع:

http://www.technologyreview.com/view/428565/the-mysterious-challenge-of-understanding-ice/

مأخذ:

: ساختار، الگو و فرآیند شکل‌گیری یخ: گذری بر شاخه‌ی یخarxiv.org/abs/1207.3738