如果把水倒入太空中會怎麼樣?類似過程曾被當作神秘物體

2021-01-15 怪羅

地球是目前已知的唯一一顆表面有穩定的液態水存在的星球，生活在地球上的我們，對水有著很深的認識。

水在常溫下是液體，溫度降低的話會結冰，溫度升高的話會沸騰，當然，這些都是在地球上而言。

太空中有著與地球完全不同的環境，我們所熟悉的液態水也不會像在地球上那樣穩定。

如果你在地球上倒一桶水，結果是顯而易見的：它灑在了地上，即使是從飛機上倒，結果也是一樣的。

那如果在太空飛船上將一桶水倒在太空中，將會發生什麼呢？

真空中最顯著的特徵有二個：一是真空，二是冷。從這兩點出發，我們就可以解決上面這個問題。

水首先會沸騰

在我們的印象中，水只有燒開後才會沸騰，即高溫加熱才會沸騰，太空中的溫度低至零下270多度，水怎麼會沸騰？

其實，沸騰不只與溫度有關，還與壓強（大氣壓）有關，只要壓強足夠小即使溫度很低水也能沸騰。

沸騰的本質是所有水分子開始向空氣中逃逸，加熱能使更多的水分具備可以逃逸的能量，這也是煮水的原理。

而大氣壓對水分子的逃逸起到阻止效果，因為空氣也是有重量的，它會加壓於水分子，讓它不容易逃逸。

圖為：壓強和沸騰關係示意圖

如果減小氣壓的話，水分子的逃逸就會變得容易很多，同時，需要施加於水分子的能量也會變小。

當大氣壓變得足夠小甚至為零時，所有的水分子即使不需要加熱也能輕鬆逃逸出去，太空中水正是屬於這種情況。

反過來講，這也可以解釋為什麼地球上絕大多數的水都以液態水的形式存在，就是因為地球有大氣壓。

零氣壓固然可以使水迅速沸騰，但極低的溫度不是也可以使水結冰嗎？為什麼不是水先結冰呢？

根據水的相圖來判斷，太空中的水確實應該是以固態形式存在，但事實是水的沸騰要先於結冰一步。

之所以會這樣是因為水分子變成氣態要花費的時間遠比變成固態要花費的時間少，顯然水分子選擇了更快的轉變路徑。

圖為：水的相圖

然後會結冰

水沸騰之後，上一秒「急於逃逸」的水分子再也「無法忍受」外太空的寒冷環境，紛紛凍結成了冰晶。

也就是說，倒在太空中的水先是迅速沸騰變成水蒸氣，然後又立刻從水蒸氣凝華成冰晶，這個結果是與水的相圖一致的。

我們上面所說的太空中水的一系列變化在現實生活中是真正發生過的，最有代表性的應該是美國的太空梭扔下的「神秘物體」。

圖為：太空梭上扔下的冰凍廢液

2009年9月周三晚上，美國民眾在天空發現了一個忽隱忽現的白色閃光物體，一位攝影師拍下了這一幕並將在社交平臺發布。

在圖片的配文中他寫道，他剛剛發現了太空梭上掉下了一片「巨大的羽毛」，這會是什麼東西？是作業系統壞了？還是反推力系統壞了？或者這是一塊巨大的破紀錄的冰凍尿液？

隨後美國宇航局女發言人向公眾解釋了這一現象，而結果也令大家捧腹大笑，因為她說這的確是太空梭上拋下的廢液，包括尿液，攝影師猜的真準！

這塊冰晶因為反發射了太陽光才得以被人們注意到，但當太陽照射到它時，它會升華的無影無蹤，這也是我們所假設的「那桶水」的命運。

圖為：冰晶

潑水成冰

每年冬天，寒冷地球的的居民就開始玩起了一種叫「潑水成冰」的遊戲，他們將水用力潑向天空，然後天空就出現了一道銀光閃閃的弧線，好像下雪了一樣！

潑水成冰很關鍵的一點是，必須要用熱水，為什麼呢？因為熱水周圍的水蒸氣更容易結成「冰」（其實是水霧，溫度不允許它成冰），而冷水「結冰」就比較緩慢了。

這跟向太空中倒一桶水有著太多的相似性，如果你在氣溫更低的地方潑出一杯熱騰騰的開水，基本可以算是一次很完美的模仿了。

最後

太空中的水首先會沸騰可能是很多人沒想到的，事實卻的確是這樣。從這件事也能看出來，壓強對沸騰的影響要比溫度更神奇。

即便如此，我們還是得老老實實通過加熱冷水來獲取熱水，減小壓強的事有點不切合實際，想想就可以了。

畢竟，誰願意每天喝半冷不熱的「熱水」，燒連麵條都煮不透的「開水」呢？

相關焦點

  • 如果在太空中死亡的話,太空人屍體會經歷一個怎麼樣的過程?
    圖為：唯一在太空身亡的三人這3人乘坐「聯盟11號」登陸世界第一個空間站，在返航過程中任務失敗，但是3名太空人並沒有被流放到太空中。而是由於返航過程中減壓操作失誤，艙內環境瞬間變成真空，宇宙飛船在即將進入地球大氣層時，空氣不足導致窒息而死。當他們著陸時才剛剛去世半個小時。很明顯，從第一個太空人到現在，並沒有一具人類屍體漂浮在太空中。所以關於人類在太空中死亡會怎麼樣，我們只能大膽猜測。首先，漂浮是肯定的！
  • 如果在太空中死亡的話，太空人屍體會經歷一個怎麼樣的過程？
    11號」登陸世界第一個空間站，在返航過程中任務失敗，但是3名太空人並沒有被流放到太空中。而是由於返航過程中減壓操作失誤，艙內環境瞬間變成真空，宇宙飛船在即將進入地球大氣層時，空氣不足導致窒息而死。當他們著陸時才剛剛去世半個小時。很明顯，從第一個太空人到現在，並沒有一具人類屍體漂浮在太空中。
  • ...神秘物體」撞地球-光棍節,神秘,物體,地球,天文航天,太空垃圾...
    科學家近日發現，一個神秘的太空飛行物正在朝地球飛來，其軌道怪異，將於11月13日墜落在斯裡蘭卡南端100公裡處。不過，科學家判斷其大小僅1～2米，所以不會造成危害，但是無法明確其來源。
  • 天文學家對中國絕密太空飛行器留在太空中的神秘物體感到困惑
    ，因為觀察到中國飛船留在太空的 物體表現出奇怪的行為。這個標有ID 2020-063G的物體是由中國於9月4日發射的高度機密的太空飛行器部署到太空中的。可重複使用的測試太空飛行器在繞地球運行僅兩天後就返回了家園，空間中的物體。美國和中國的太空跟蹤組織一直對未知物體保持沉默。
  • 太空中拍到神秘圈狀飛行物，究竟會是什麼？難道是某種太空生命？
    國際空間站拍到神秘的甜甜圈狀物體，它究竟會是什麼？「繫繩事件」又發生了，難道真有某種外星生命正在監視人類的活動？這些時而快時而慢的不明物體到底是什麼？難道真如科學家認為的，是太空碎片嗎？今天，我們就一起去看看，太空中發現的這些不明飛行物。
  • 如果在太空中開槍的話,會遭遇「可怕」的事?科學家透露實情!
    在扣動扳機時，子彈內的化學物質會發生反應，並將子彈從槍管中推出。而且，不僅在真空環境中，即使在水的抵抗下，人們仍然可以發射子彈。那麼，如果在太空中發射子彈會怎樣？科學家認為，這與子彈的方向和環境有關。我們都知道，在地球上，無論槍枝多麼強大，即使我們向空中射擊子彈，在地球重力的影響下，這枚子彈最終也會掉落到地面上。
  • 如果火山噴發到太空會怎麼樣？
    想像一下如果我們的衛星月球也可以做到那樣，甚至更嚴重。如果地球上一個巨大的火山可以噴出那麼高的巖漿呢？這對我們的氣候會有什麼影響？有什麼辦法能夠讓我們在這樣的火山噴發發生後繼續存在嗎？這裡是濤濤隨記，如果火山噴發到太空中會怎麼樣呢？我可以馬上回答你。
  • 如果把水放入真空的太空中會怎樣?
    雖然沒什麼人曾有機會把水放在真空的太空中進行觀察，但下面我們會一起探索將水放在真空中，或者說放在太空中來觀察會發生什麼。當水在海平面時，也就處於標準的大氣壓力（atm）和溫度（1 個atm和0 ℃）下，它會逐漸蒸發，就像世界上其他的水一樣。
  • 百慕達三角之謎,讓船隻神秘消失,如果倒入垃圾會發生什麼?
    要說地球上存在的神秘地方相信很多人都會略知一二，其中最令人好奇的莫過於百慕達三角了，在這裡我們不能用正常的思維和邏輯看待，它是存在於我們認知之外的一個地方，歷史上很多曾經到達過這個地方的人都永遠地消失了，百慕達三角到底有著怎麼樣的神秘力量？
  • 百慕達三角之謎，讓船隻神秘消失，如果倒入垃圾會發生什麼？
    要說地球上存在的神秘地方相信很多人都會略知一二，其中最令人好奇的莫過於百慕達三角了，在這裡我們不能用正常的思維和邏輯看待，它是存在於我們認知之外的一個地方，歷史上很多曾經到達過這個地方的人都永遠的消失了，百慕達三角到底有著怎麼樣的神秘力量？
  • 神奇的發現:被科學家在太空中驚奇發現的7個神秘的奇怪物體
    自古以來，我們人類對於太空的探索就一直沒有斷過，相比較古代的科技落後，想要獲取太空的信息相對比較匱乏，如今隨著科技的發達，太空中的秘密已經越來越少，而隨著科學家不斷的研究探索，也發現了在太空中存在的奇特物體，這些物體中有的是非常迷你的小行星，但也有的是人臉石像，這對於天文愛好者來講，可能會非常的感興趣
  • 神秘的「超級空洞」是宇宙中最大物體
    「克卜勒452-b」行星·美國航空航天局稱它為地球2.0這是一顆最像地球和行星，兩者的軌道離恆星的距離都十分接近，並且這顆恆星和我們的太陽是同一類的，但繞日一周更久一些，需要385天，它比地球大60%，距離地球1400光年，研究認為它的體質夠小，且氣候涼爽，可以提供水資源，因此很有可能適合人居住，發現的另外兩顆與地球類似的是「克卜勒62e」和「克卜勒62f」，
  • 羅馬尼亞現神秘金屬巨石,類似物體曾在美國出現並消失
    【環球網報導 見習記者 邊子豪】神秘金屬巨石又在羅馬尼亞出現？據美國廣播公司（ABC）報導，上周末有人在羅馬尼亞的一個旅遊景點發現了一塊神秘金屬巨石，而此前，相似的巨石曾在美國猶他州沙漠出現又消失。報導稱，上周末，有人在羅馬尼亞皮亞特拉尼亞姆茨市發現了一塊金屬結構的神秘巨石。有目擊者還拍攝了一段現場視頻並發布在社交媒體上。
  • NASA公布太陽最近距離照片,照片中出現神秘物體,疑似水熊蟲
    可見其生命力之頑強，儘管如此，最近發生的一件事，仍然超出了民眾乃至科學家的想像：美國宇航局和歐空局（ESA）剛剛公布了太陽軌道器拍攝的第一批太陽圖像，就在這些照片中，有細心的網友就發現，在其中幾張太陽照片中，居然出現了一個神秘的物體，其形態與水熊蟲非常相似，難道這種地球上最為強大的生物，居然都能夠在太陽表面生存？或者，如果不是水熊蟲，照片中這個神秘物體，究竟為何物？
  • 神秘不明物體畫像再現，科學家：來自萬年前，它們或曾造訪地球？
    幾年前，考古學家在印度發現過一處遠古洞穴，被認為可能是遠古人類藏身之所，在洞穴的內部牆壁之上考古學家發現了神秘壁畫的存在，壁畫的內容令考古學家非常的驚訝，跟現代不明物體比較類似，同時又像是神秘的未知生物。
  • 女航天員劉洋談「外星人」 揭秘曾在太空聽到神秘聲音
    劉洋談到曾在太空聽到神秘聲音，以及航天員的日常。本月10日在北京歡送戰友景海鵬、陳冬前往酒泉時，女航天員劉洋看到陳冬的雙胞胎兒子正在單位門前玩耍，完全不知道父親要去執行一個長達33天的太空任務。「當時我就在想，如果是我，我也許會說：『孩子，媽媽要出趟遠門，為你摘顆星星回來。』」劉洋說。這就是航天員看待同事獨特的視角和情感。航天員的內心世界是什麼樣的？18日，新華社記者獨家對話女航天員劉洋。
  • 波蘭森林發現神秘物體？UFO獵人認為或是外星人太空艙墜毀證據
    當地新聞網站Echodnia.eu上刊登了大量關於這個令人費解的奇怪物體的照片。目擊者拍攝這些照片的目的是描繪這樣一個物體，隱約可讓人聯想為一個比成人稍大的太空艙，該物體的四周是樹木和空酒瓶。自稱外星人專家的UFO獵人的斯科特· 沃林聲稱，這個奇怪物體可能是一架被遺忘已久的墜毀的太空飛行器或太空艙。這個外星人專家在他的UFO目擊日報網站上推測，這個神秘物體可能與一個著名的UFO事件有關。
  • 物體因重力垂直下落,60萬億億噸的地球是如何懸浮於太空中?
    他用重力向人類解釋為何物體會垂直下落，那在宇宙中，重達60萬億億噸的地球為何會漂浮在太空中呢？難道太空中有種神秘力量在控制著地球嗎？　　當今世界是信息「大爆炸」的時代，人類也在太空中不斷探索，當人類離開地球表面，進入太空中時重力消失不見，並且氧氣也不存在。
  • 假如地球引力突然消失,地球上的水會怎麼樣呢?看完恍然大悟
    根據萬有引力定律，只要是有質量的物體都會有引力，質量越大，引力也越大。地球是一個球形，正是由於有了引力，人類才能生存在地球表面，萬物才能有序地保持著秩序。有了引力，地球上的水才不會亂流。那麼假如地球上的引力突然消失了，地球上的水會怎麼樣呢？
  • 類似發動機物體出現火星，外星獵人懷疑火星曾出現過高級文明
    火星發現了一個類似引擎的物體，可能是石頭　　然而，最近一位名叫斯科特c沃林的外星獵人說，在火星的一張真實照片中發現了一個類似人工製品的物體，因此他懷疑古代火星可能比現代人類擁有更先進的文明，也許它現在已經離開了火星。