En la atmósfera, las partículas de feldespato actúan como núcleos de hielo que hacen que los cristales de hielo crezcan en las nubes y permiten la precipitación. La razón fue encontrada por investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT y el University College London UCL con la ayuda de microscopía electrónicaobservaciones y dinámica molecular modelado por computadora. El núcleo de hielo propiamente dicho es una superficie de cristal casi oculta del feldespato que está expuesta únicamente a defectos superficiales. Los investigadores presentan sus hallazgos que son de mayor relevancia para la comprensión de la formación de nubes y precipitaciones Ciencia
Alrededor del 90 por ciento de la precipitación sobre la tierra depende de la formación de cristales de hielo en las nubes, que se caen debido a su mayor peso. Pero el agua en las nubes solo se congela cuando hay ciertas partículas presentes, en las cuales los cristales de hielo pueden crecer. De todos los aerosolespartículas, es decir, partículas sólidas suspendidas en la atmósfera, sin embargo, solo unas pocas actúan como núcleos de hielo. Estas partículas de aerosol raras determinan decisivamente la precipitación en la tierra. Por lo tanto, es importante entender qué las hace diferir de otras partículas ". Tal comprensión mejoraríanuestra capacidad de predecir la formación de hielo y precipitación en un clima futuro con cambios en la carga de aerosoles ", dice el profesor Thomas Leisner, Jefe de la División de Investigación de Aerosol Atmosférico del Instituto de Meteorología e Investigación Climática del KIT IMK-AAF.
Los científicos de IMK-AAF, en cooperación con investigadores del Laboratorio KIT de Microscopía Electrónica LEM y University College London UCL ahora han logrado resolver esta pregunta para la clase más importante de núcleos de hielo atmosférico inorgánicos, es decir, polvo mineralpartículas que consisten en feldespato. Como se informa en la revista Science, los científicos combinaron observaciones de microscopía electrónica con modelos moleculares para determinar por primera vez la naturaleza atómica de este importante núcleo de hielo inorgánico. Mostraron que el hielo comienza a crecer en cristales de feldespato no enlas caras cristalinas accesibles, pero en defectos microscópicos como bordes, grietas y pequeñas depresiones. Aunque estos defectos se distribuyen aleatoriamente en la superficie cristalina, los cristales de hielo crecen con la misma orientación en relación con la red cristalina de feldespato.
A partir de estas observaciones y del extenso modelado molecular, los científicos concluyeron que una cara de cristal específica que solo ocurre en defectos en la superficie del cristalito de feldespato es el núcleo subyacente para la formación de hielo ". El feldespato es uno de los nucleadores de hielo atmosférico más activosagentes, pero por qué es tan bueno para hacer hielo no ha quedado claro ", dijo el profesor Angelos Michaelides de UCL." Al identificar el sitio activo para la nucleación de hielo en feldespato, hemos encontrado una pieza importante del rompecabezas ". Los investigadores ahora esperanestudios similares para revelar las propiedades de otros minerales que actúan como núcleos de hielo.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Karlsruhe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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