При низких температурах, характерных для космоса, кислоты могут не реагировать с водой, что предотвращает образование агрессивных растворов.
Ксеноморфы Чужих, представленные в кино, обладают весьма пугающей особенностью – их кровь обладает свойствами сильной кислоты. Тем не менее, ученые из Рурского университета в Германии полагают, что реальные кислоты в космическом пространстве не могли бы быть столь агрессивны и активны, как если бы они находились на Земле статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Следует учитывать, что в стандартных, привычных условиях кислоты хорошо растворимы в воде и диссоциируют, взаимодействуя с молекулами вещества. Например, соляная кислота (HCl) распадается на ион хлорида и протон (H), который немедленно реагирует с водой, формируя ион гидроксония (H 3O+). Высокий показатель pH указывает на избыток ионов гидроксония, что определяет кислый вкус раствора и его повышенную химическую активность.
Для изучения хода этого процесса в космических условиях при криогенных температурах (ниже 10 К, что соответствует минус 263 °С), исследователи провели лабораторный эксперимент. В ходе него капли жидкого гелия проходили через разреженные «облака» воды и соляной кислоты, последовательно захватывая молекулы. Таким образом, взаимодействие происходило при экстремально низкой температуре, а ученые наблюдали за ним с использованием инфракрасной спектроскопии.
Выяснилось, что последовательность взаимодействия зависит от порядка встречи молекул. Если кислота оказывалась в капле первой, а затем последовательно добавлялись молекулы воды, то процесс протекал аналогично обычному: HCl диссоциировала, высвобождая протон и образуя гидроксоний. Затем оба иона, H 3O+ и Cl—, формировали комплекс, включающий три несвязанные молекулы H 2O.
Если молекулы располагались в ином порядке, диссоциация не отмечалась. В криогенных условиях, формируясь последовательно, молекулы воды создавали микроскопические ледяные скопления. В таком состоянии они не реагировали с молекулой кислоты, и диссоциация HCl не происходила. «Таким образом, в межзвездных условиях кислоты могут диссоциировать, но и могут не диссоциировать, — говорит одна из авторов работы Мартина Хэвенит (Martina Havenith), — оба процесса — как две стороны одной медали».