我們現(xiàn)在知道為什么這種普通巖石如此擅長(zhǎng)生長(zhǎng)云

在適當(dāng)?shù)臈l件下，巖石礦物的微小空氣顆粒長(zhǎng)石可以影響云的形成。然而，這是如何發(fā)生的，從來都不清楚。

現(xiàn)在，新的研究已經(jīng)解開了這個(gè)過程如何運(yùn)作的謎團(tuán)。

此前已經(jīng)確定，這種無處不在的物質(zhì)——占地殼的一半，也可以在其他行星– 對(duì)水分子有吸引力， 使其成為一個(gè)好的成核種子用于蒸氣。

當(dāng)水分子附著在大氣中的長(zhǎng)石塵埃上并開始凍結(jié)時(shí)，云的種子就播下了。在這項(xiàng)新研究中，來自奧地利維也納理工大學(xué)（TU Wein）的一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用了高度敏感的原子力顯微鏡來仔細(xì)看看。

“我們將一塊長(zhǎng)石放入顯微鏡的真空室中，并將其分成兩半，以獲得原始和干凈的表面，”說TU Wein，物理學(xué)家Giada Franceschi?！拔覀儗?duì)結(jié)果感到困惑：表面的圖像看起來與普通理論預(yù)測(cè)的不同。

超高分辨率圖像所揭示的長(zhǎng)石表面的特殊幾何形狀被發(fā)現(xiàn)是由稱為包裹 體.事實(shí)證明，當(dāng)巖石被劈裂時(shí)，少量水蒸氣會(huì)從這些口袋中釋放出來，然后附著在地表上。

這種附著和巖石分裂釋放的能量導(dǎo)致水分子本身分裂，產(chǎn)生所謂的羥基（OH） – 單個(gè)氧原子和氫原子連接在一起。

正是這些羥基是水和長(zhǎng)石之間緊密吸引的關(guān)鍵：正如研究人員能夠通過運(yùn)行計(jì)算機(jī)模擬來證實(shí)的那樣化學(xué)反應(yīng)，羥基是水分子附著的完美錨點(diǎn)。

“這種聯(lián)系非常容易和快速地建立起來，而且也非常穩(wěn)定，”說物理學(xué)家烏爾里克·迪博爾德（Ulrike Diebold），來自TU Wein。

“要從長(zhǎng)石中去除羥基層，必須將其加熱到高溫?！?/p>

長(zhǎng)石是地球碳和鉀循環(huán)以及水循環(huán)，更多地了解它如何與其他元素相互作用也將教會(huì)我們更多關(guān)于這些循環(huán)的信息。

當(dāng)談到云的形成時(shí)，我們必須了解如何氣候變化將要影響氣氛以及其中的云層——這項(xiàng)研究將在未來被證明是有用的另一個(gè)領(lǐng)域。

目前，它解決了讓研究人員感到困惑的長(zhǎng)石之謎之一。以前的假設(shè)考慮了巖石中鉀原子的影響，以及其缺陷晶體結(jié)構(gòu).

“研究人員正在考慮為什么長(zhǎng)石是一種如此有效的成核種子的幾個(gè)想法。說迪博爾德。

該研究已發(fā)表在物理化學(xué)快報(bào).

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