Zusammenfassung: Hängende OH-Bindungen auf Eisoberflächen spielen wahrscheinlich eine zentrale Rolle in Oberflächenreaktionen, die für planetarische, interstellare und präbiotische Umgebungen relevant sind, doch ihre direkte Charakterisierung wird durch die inhärente Fragilität der Wasserstoffbrücken-Netzwerke an der Oberfläche, insbesondere unter Bedingungen des Phasenübergangs, behindert. Hier verfolgen wir mit zeitaufgelöster In-situ-Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie die Entwicklung der hängenden OH-Bindungen während der isothermen Kristallisation von amorphem festem Wasser zu Eis I. Wir beobachten einen transienten Überschuss an hängenden OH-Bindungen, der allmählich abnimmt, während sich die Wasserstoffbrücken-Netzwerke an der Oberfläche reorganisieren, was den Wettbewerb zwischen der nukleationsgetriebenen Kristallisation und der Oberflächenstabilisierung widerspiegelt. Diese Ergebnisse liefern direkte spektroskopische Beweise für einen metastabilen Oberflächenzustand, der während der Kristallisation von amorphem festem Wasser entsteht, und enthüllen einen Weg zur Oberflächenumstrukturierung, der die Reaktivität eisiger Oberflächen beeinflussen könnte.
Li et al. (Thu,) untersuchten diese Frage.