Полевой шпат участвует в формировании облаков

Австрия

• Облака

Полевой шпат, который вполне себе обычен для земной коры, оказался участником образования облаков. Ученые об этом догадывались, но как именно это происходит было непонятно. Теперь исследователи из Венского технологического университета (TU Wein) разобрались с этим механизмом, использовав атомно-силовой микроскоп. Результаты их исследования, раскрывающего особенности влияния полевого шпата на создание облаков, представлены в журнале Physical Chemistry Letters.

Полевой шпат способен притягивать молекулы воды и это позволяет ему быть прекрасным материалом для сбора водяного пара. В атмосфере молекулы водяного пара притягиваются к пылинкам полевого шпата, осаждаются на них, вызывая тем самым конденсацию и образование облаков. При изучении полевого шпата под микроскопом высокого разрешения исследователи обнаружили геометрические особенности на его поверхности - дефекты структуры, содержащие водяной пар, которые называют включениями. Когда порода раскалывается, водяной пар из них выходит и оседает на поверхности.

А сами молекулы воды распадаются и образуют гидроксильные группы (OH), состоящие из атомов водорода и кислорода. Эти группы служат основой, к которой потом прикрепляются молекулы воды, и играют важную роль в этом процессе притяжения. Компьютерное моделирование реакций подтвердило данное предположение. Как пояснила профессор Ульрике Дибольд из TU Wein, эта связь устанавливается легко и она очень стабильна. Чтобы этот гидроксильный слой удалить, потребуется нагреть полевой шпат до высокой температуры.

Понимание особенностей взаимодействия минерала с разными элементами важно для понимания круговорота воды, углеродного и калиевого цикла Земли. Изучение механизма формирования облаков позволит углубить наши представления о том, как климатические изменения влияют на атмосферу планеты. Проведенное исследование подтвердило существовавшие ранее предположения о роли дефектов кристаллической структуры полевого шпата, которые позволяют его пылинкам становиться центрами конденсации в атмосфере.

Вера Максимова, 24.01.2024 15:12