利用高能雷射轟擊產生的高溫高壓的條件,研究人員觀察到一種在2000攝氏度下才會融化的「超級冰」。常識告訴我們,水在零度結冰,一百度沸騰。然而我們在熟練運用這個常識的同時,往往忽略了一個基本的前提條件,就是水的這些常見性質都存在於一個標準大氣壓的理想狀態下。如果對水施加更高的壓力,就會發現一些不尋常的現象。
早在1988年,就有科學家通過理論預言了「超級冰」的存在,在2018年,又有一批科學家首次在從地球深處開採的鑽石中,發現了一種特殊狀態的冰,稱為「冰VII」(讀作冰七)。

為了獲得人造「超級冰」,研究人員使用了世界上最強大的雷射器之一,英國羅切斯特大學雷射能量學實驗室的OMEGA雷射。他們將薄薄的一層水壓在兩層金剛石之間,施加的壓力超過一百萬大氣壓,這一步驟稱為預壓縮,可以將水壓成「冰VII」。下一個步驟叫做衝擊壓縮,用六束高能雷射轟擊「冰VII」,持續時間為10-20納秒,雷射產生的衝擊波,壓力可以達到100萬到400萬倍大氣壓,相當於地心壓力,溫度是在1815到2760攝氏度之間,相當於地心溫度的一半。在這種極端條件下,水被壓縮成緻密的晶體,科學上稱為「冰XVIII」(讀作冰十八)。

「冰XVIII」是一種超離子態的冰,為了分析它的結構,研究人員使用了16個額外的雷射脈衝轟擊鐵箔,產生能夠照亮晶體的X射線,在納秒時間軸上觀察「冰VII」在雷射轟擊下轉變成「冰XVIII」的過程,獲得了屬於「冰XVIII」晶體結構的獨特的X射線衍射圖。

在地球上通過人為努力,將水壓成冰是十分困難的。然而,在宇宙中則並不一定是難事。科學家認為,在宇宙中許多地方,都有可能存在「超級冰」。例如,天王星和海王星都屬於冰態巨行星,曾經有報導稱,在它們的表面曾經觀察到神秘的冰狀物質,根據理論推算,在它們表面8000公裡以下的深處,具備形成「超級冰」的條件。雖然目前還沒有獲得「超級冰」在宇宙中存在的直接證據,但是既然在地球上都能產生這種高溫高壓冰,那麼天王星、海王星的內核會不會也是滾燙的呢?如果這是真的,就可以解釋天王星和海王星的磁場偏離中心的奇異現象。總之,"超級冰"帶給科學家更多的遐想空間。

結語
水是我們生活中再常見不過的物品,在科學實驗室裡卻能展露出2000攝氏度不融化的的奇特性質。小編表示嘆服。
這一發現由美國加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory,簡稱LLNL)的科學家發表在《自然》雜誌上。