الٹرا وایلیٹ تابکاری برف میں کیمیائی رد عمل کی زنجیر کا سبب بنتی ہے ، جس کی نوعیت کئی دہائیوں تک ایک معمہ بنی ہوئی ہے۔ اب شکاگو یونیورسٹی اور عبدس سلام انٹرنیشنل سینٹر برائے نظریاتی طبیعیات کے محققین نے یہ ظاہر کرنے کے لئے کوانٹم مکینیکل ماڈلنگ کا استعمال کیا ہے کہ آئس کرسٹل جعلی میں مائکروسکوپک نقائص کلیدی کردار ادا کرتے ہیں۔ یہ کام نیشنل اکیڈمی آف سائنسز (پی این اے) کے جرنل پروسیسنگز میں شائع ہوا تھا۔
پہلی عجیب بات تقریبا 40 40 سال پہلے دیکھی گئی تھی: برف کے نمونے کچھ منٹ کے لئے یووی لائٹ کے سامنے آئے اور گھنٹوں تک یووی لائٹ کے سامنے آنے والے نمونے مختلف طول موج کو جذب کرتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ روشنی کے اثر میں برف کی کیمیائی خصوصیات میں تبدیلی آتی ہے ، لیکن پھر ان عملوں کی وضاحت نہیں کی جاسکتی ہے۔
شکاگو یونیورسٹی میں سالماتی انجینئرنگ کی پروفیسر جولیا گلی نے کہا ، "اس سے پہلے کوئی بھی اس طرح کی صحت سے متعلق یووی لائٹ اور آئس کے باہمی تعامل کا نمونہ نہیں کرسکتا ہے۔”
اس ٹیم نے کمپیوٹیشنل تکنیکوں کا اطلاق کیا جو گلی اور اس کے ساتھی کوانٹم ٹکنالوجی کے مواد کا مطالعہ کرنے کے لئے تیار کررہے تھے۔ ان طریقوں سے برف کو ایٹم عمل میں "تقسیم” کرنا ممکن ہوتا ہے اور اس بات کا قطعی طور پر مشاہدہ کیا جاتا ہے کہ کس طرح نقائص الٹرا وایلیٹ لائٹ کے ساتھ تعامل کو متاثر کرتے ہیں – ایسی چیز جو تجربات میں براہ راست نہیں دیکھی جاسکتی ہے۔
اس کام کے مرکزی مصنف ، مارٹا مونٹی کی وضاحت کرتی ہے: "آئس ایک انتہائی پیچیدہ شے ہے۔ جب روشنی کے ساتھ بات چیت کرتے وقت پانی کے انو ٹوٹ سکتے ہیں ، جس سے نئے ریڈیکلز اور آئن بن سکتے ہیں ، اور یہ مصنوعات مواد کے طرز عمل کو مکمل طور پر تبدیل کردیتی ہیں۔”
سائنس دانوں نے چار اقسام کی برف کا مطالعہ کیا: ایک کامل کرسٹل اور نقائص کے ساتھ تین مختلف قسمیں – خالی آسامیاں (گمشدہ انو) ، سرایت شدہ ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں اور بیجیرم نقائص ، جو ہائیڈروجن بانڈ آرڈر میں خلل ڈالتے ہیں۔ ہر قسم کی عیب یکسر اس توانائی کو تبدیل کرتی ہے جس پر برف UV روشنی کو جذب کرنا شروع کردیتی ہے ، جس سے ایک انوکھا "آپٹیکل فنگر پرنٹ” رہتا ہے جس کی وجہ سے اسے حقیقی نمونوں میں شناخت کرنے کی اجازت ملتی ہے اور اس پر اثر پڑتا ہے کہ برف میں الیکٹران کس طرح غیر منقطع ہوتے ہیں – چاہے وہ آزادانہ طور پر منتقل ہوں یا مائکروسکوپک گہاوں میں پھنس جائیں۔
یہ نتائج 1980 کی دہائی میں مشاہدات کی وضاحت کرتے ہیں جب ICE ، طویل عرصے تک شعاع ریزی کے بعد ، جذبوں کی نئی لائنوں کی نمائش کی گئی تھی جو پہلے نامعلوم تھیں۔
یہ سمجھنا کہ برف کو کس طرح جذب کرتا ہے اور روشنی کا اخراج کیا جاتا ہے اس سے ماڈل پگھلنے ، شگاف کی تشکیل ، اور برف اور ماحول کے مابین تعامل میں مدد ملے گی۔
ٹیم نے ماڈل کی پیش گوئوں کو براہ راست جانچنے کے لئے تجربات تیار کیے ہیں اور مزید پیچیدہ عیب سیٹوں کے ساتھ ساتھ پگھل پانی کی پرت کے اثر و رسوخ کا مطالعہ کرنے کا ارادہ کیا ہے۔
