Neue Art von Eis könnte kosmisches Rätsel lösen

Jedes Kind weiß, wenn man Wasser einfriert, entsteht Eis, das sich ausdehnt. Ganz so einfach ist es allerdings nicht. Es gibt nämlich rund 20 verschiedene Varianten von Wassereis, bei denen die Wassermoleküle immer unterschiedlich angeordnet sind. Forscher der University College London fanden nun eine neue Eissorte, die genauso dicht ist wie Wasser.

Ausschlaggebend ist Druck und Temperatur, bei der das Wasser gefriert. Beim sogenannten amorphen Eis wird Wasser etwa schnell auf extrem niedrige Temperaturen unter -150 Grad Celsius abgekühlt. Bisher waren der Wissenschaft 2 Formen des amorphen Eises bekannt: das mit einer hohen Dichte und das mit einer geringen Dichte.

Ultrakalter Eiscocktail

Beide Formen kommen auf der Erde natürlich nur im Labor vor. Auf Eisplaneten und Eismonden ist amorphes Eis aber keine Seltenheit. Der Forscher Christoph Salzmann und sein Team haben nun aber eine dritte Art von amorphen Eis entdeckt. Dieses verfügt über eine mittlere Dichte, die der von flüssigem Wasser entspricht.

Dafür haben die Forscher in einer Art ultrakaltem Cocktailshaker Wasser und Metallkügelchen so lange geschüttelt, bis sich die Kristallstruktur des Eises aufgelöst hat. Doch anstatt nur gemahlenes Eis zu erzeugen, hat sich etwas ganz Neues gebildet. Das entstandene amorphe Eis ist in seiner Struktur einzigartig und molekular ähnlich ungeordnet wie flüssiges Wasser. 

Eismonde besser verstehen

Das ist besonders für Astronom*innen interessant. Denn auf Eismonden wie dem Saturnmond Enceladus oder den Jupitermonden Ganymed und Europa könnte amorphes Eis mittlerer Dichte ebenso vorkommen. Die Monde sind nämlich den Gezeitenkräften ihrer Planeten ausgesetzt, die das Eis - ähnlich den Gezeiten auf der Erde - ständig durchwalken.

Durch die Änderung der Dichte im Eis könnten so Risse entstehen, was wiederum Eisbeben und Bewegungen der Eiskruste auslösen könnte. Auch bestimmte Formen des Kryovulkanismus würden sich dadurch erklären lassen.