Eksotiske egenskaber ved salte løsninger opdaget

Vand og vandige opløsninger kan opføre sig underligt under pres. Eksperimenter udført på GFZ German Research Center for Geosciences ved hjælp af Raman -spektroskopi og en diamantamboltcelle viste, at magnesiumsulfat opløst i vand blev adskilt mindre end forventet i magnesium- og sulfationer over et tryk på 0,2 Gigapascal, hvilket er lig med 2, 000 gange det normale lufttryk. I øvrigt, ionparring steg endda med tryk over ca. 0,5 Gigapascal.

Dette er det modsatte af den forudsagte tendens, at saltopløsninger bliver mere dissocierede med stigende tryk. Imidlertid, den tidligere ukendte anomali blev kun observeret ved sammenligneligt lave temperaturer. Allerede ved 50 ° C, løsningerne opførte sig som forventet. "Derfor forekommer denne effekt ikke i Jordens indre", siger Christian Schmidt fra GFZ, "da trykket i vores oceaner ikke er højt nok, selv i dybhavsgravene, og temperaturen er for høj i jordskorpen og kappen. "

Stadig, anomalien er relevant for undersøgelser af kolde planetariske kroppe med dybe oceaner. Christian Schmidt og Craig Manning fra University of California i Los Angeles (UCLA) offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Geokemiske perspektiver Breve .

Deres resultater kan hjælpe i undersøgelser af de oceaner, der sandsynligvis er skjult under tykke iskalde skaller i Pluto og i månerne Ganymede, Callisto, og Titan. Det er meget sandsynligt, at magnesiumsulfat er det største eller blandt de mest udbredte opløste stoffer i disse oceaner, fordi det genereres ved forvitring af magnesiumsilikater i havbunden. Hvis der dannes flere ionpar, magnesiumsilikatforvitring forbedres. "Det betyder, at havene i disse iskolde verdener sandsynligvis er saltere end man i øjeblikket tror", siger Christian Schmidt. Da ionkoncentrationen bestemmer den elektriske ledningsevne af vandige opløsninger, fundet vil bidrage til bedre at fortolke magnetometriske data opnået af rumfartøjer.

Eksperimenterne blev udført på GFZ's sektion "Chemistry and Physics of Earth Materials". Forskerne forklarer den observerede anomali med en ændring i vandets dynamiske struktur, der genereres af hydrogenbindinger mellem vandmolekyler.