科學家發現水的新形態:密度是普通水的60倍!

2021-01-21 科學解碼

「超離子冰」是固態和液態的共存體，它的密度是普通水冰的60倍，它的溫度上幾乎和太陽表面一樣高。這是超離子冰——科學家們第一次在實驗室中將其製造出來。


這種高壓水冰一直被認為存在於天王星和海王星的內部，在我們地球上是不存在的。不過，這都是鑑於理論基礎上的。


加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的物理學家Marius Millot在實驗室發表的一份聲明中說:「我們的研究為「超離子冰」提供了實驗依據，表明這些預測不是基於模擬中的人工產物，而是在特定條件下捕捉到了水的異常反應。」Millot是這項新研究的領導者。

　　

這種冰比普通水冰的密度要高的多，它只能在極熱的環境和壓力的共同作用下才能形成，如在巨大行星的內部。


整個製冰過程非常複雜。首先，研究小組先將水壓縮成一種超強的立方晶冰，它的晶體形態與普通冰塊不同。

　　

為了做到這一點，研究人員使用了鑽石砧細胞，使其每平方英寸的壓力達到36萬磅(約2.5億噸)，這大約是地球大氣壓力的25000倍。

　　

接下來，研究人員使用雷射驅動的電擊，進一步加熱和壓縮結構。每一個水晶冰結構能接收到超過六束雷射的100倍的高壓。

　　

研究人員原本預計超離子冰非常不穩定，認為一旦做好了就必須迅速地分析其光學和熱力學性質，因為理論上在壓力波釋放壓縮和水溶解之前，他們只有極短的時間來完成這項工作。

　　

結果他們發現這種「超離子冰」只有在華氏4725度（2607攝氏度）且每平方英寸的壓力達到了2900萬磅的情況下才會融化。狀態非常穩定。


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