Круговорот воды в природе – это сила, способная влиять на климат в глобальном масштабе. Важность как можно более точного предсказания климатических изменений очевидна. Недаром на решение этих задач брошены мощности самых производительных суперкомпьютеров. Однако помощь в решении этой проблемы может прийти и со стороны фундаментальных исследований строения вещества.

Совместная работа английских и немецких ученых, возможно, прольет свет на механизм формирования водяного льда. Анджелос Михаелидес (Angelos Michaelides) из Лондонского центра нанотехнологии и Карина Моргенштерн (Karina Morgenstern) из Университета Ганновера, сочетая эксперимент и теоретическое моделирование, получили уникальные данные о молекулярной и электронной структуре гексамера воды (ассоциата из шести молекул воды, связанных между собой водородными связями), который можно приближенно рассматривать как самую первую стадию роста кристаллика льда.

Новые результаты, по словам исследователей, дают информацию о процессе зародышеобразования кристаллов льда на молекулярном уровне и приближают к раскрытию механизма их формирования вокруг пылевых частиц в верхних слоях атмосферы. Этот процесс лежит в основе рождения облаков, и лучшее его понимание, возможно, приведет к уточнению существующих климатических моделей (образование облаков является одним из самых труднопредсказуемых явлений в современной метеорологии).

Гексамеры воды (которые можно назвать "простейшими снежинками") были сформированы на металлической подложке, охлажденной до температуры –268 °С, что позволило разглядеть их с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Кроме этого были получены данные для ассоциатов из семи, восьми и девяти молекул воды.