引言
戰國後期著名的思想家荀況,在《勸學》中寫了一句至理名言:「冰,水為之而寒於水。」就像一提起陽光,我們會感覺溫暖一樣,一提起冰,我們就會想起寒冷。學過初中物理的人想必都知道冰的形成很簡單,就是液態水在溫度低於零攝氏度時就會發生結晶,從而形成我們肉眼所看到的冰。
01
看似簡簡單單的一個冰,實際上科學家已經發現十八種冰的結晶形態,
我們日常生活中所見的冰其實只是非常常見的一種,
在這十八種冰中,科學家發現的「七號冰」。那麼「七號冰」是何種存在呢?網上對於「七號冰」的描述,讓人印象最深刻的就是:如果將一小塊七號冰任意放入世界上任何一片海洋中,
那麼整個地球的海洋將在短短的幾個小時內(也有說幾天)就全部結成冰塊。
▲冰
眾所周知,水汽、液態水、冰這三種物質其實本就是一種分子構成,那就是水分子,化學式為H2O。之所以能夠形成三種不同的物理狀態,一是和溫度有關,二是和壓力有關。大家應該知道越靠近地球深部,承受的壓力就會越大,
地球按照結構可以簡單地分為地殼、地幔、地核。如果將地球簡單的比喻成煮熟的雞蛋,
那麼外面那一層薄薄的雞蛋殼就是我們所生活的地殼,蛋白就是地幔,蛋黃就是地核。
▲地球分層示意圖
我們人類現在所能開採的最大深度是14千米,而地球整個地殼平均厚度約為17千米,如果拋去海洋的地殼厚度,剩餘的大陸地殼厚度平均可達33千米,
所以我們現在連雞蛋殼都沒有敲碎。而處在地殼下的地幔,
平均半徑在2900公裡左右,內部的溫度高達3000攝氏度。它的壓力有多大呢?大概是我們所處大氣壓的50萬至150萬倍。
02
地幔深處超高的大氣壓為7號冰的形成提供必要的壓強條件。
鑽石的形成,大家應該知道,鑽石是碳元素在地表深處超高壓,超高溫狀態下形成的一種碳單質晶體
。2018年,
一位名叫奧利弗·斯庫納的科學家發表了一篇關於7號冰研究的文章,文章中指出這種神秘的7號冰在自然界中是存在的,而它的由來就與鑽石有關。
▲鑽石原石
OliverTesona研究小組在研究某種鑽石的時候,在該種鑽石內部發現了這種神奇的7號冰。
這種鑽石也並不是我們常規認識中的鑽石,它主要在地殼下400至600公裡的地幔中存在。
專家分析可能是鑽石在形成過程中,
內部長時間處於超高壓狀態,隨著地質運動,鑽石內部溫度急劇下降,但是壓力依舊保持,所以內部成功形成了7號冰。
▲海面結冰
實際上,對於7號冰這種神奇的物質,現在科學家們也對其是一知半解,還未有相關的權威機構和專家解讀,都還是處於探索階段。
科學家們也曾嘗試著對7號冰的形成進行試驗研究,
研究的結果是:要想使7號冰形成,除了溫度要達到必要標準外,至少得使得它所存在的環境是標準大氣壓的10000倍。
▲科學家做實驗
至於開頭網友們所說的一塊7號冰就可以使得地球海洋全部結冰,實際上是網友斷章取義的說法,這是一個科學家們的數據假設:只要條件夠,幾小時(也有說幾天內便能冰凍全球。
假設在所有條件可行的狀態下,7號冰形成後先是聚集大概100個水分子,
隨後就能夠以每個小時1600千米的速度進行瘋狂生長。這個速度足夠在短短的幾個小時內就將地球上全部海洋的海水完全結冰。
▲結冰
這是一項非常有意義的科學研究,但是也沒有必要對此有所恐慌。綜上所述,7號冰也只是科學家們的數據假設,真正是否存在,還需要一段時間的科學研究。其次,即便7號冰真的存在,
它的形成條件也非常苛刻,要想在地表的自然環境下觀察到它本尊的面貌,按照目前的科技水平,那可以說是天方夜譚。
結語
7號冰引起大家的廣泛熱議,說明群眾的科學知識素養在不斷提高,大家除了工作學習之餘,還能夠參與到科學普及的道路中來,體現了我國科普教育的成功性。拋開群眾有時候會為了噱頭而斷章取義混淆視聽的做法,宏觀來看這是一種很好的科普發展趨勢。科普本身就是一項極其乏味的工作,如果能夠將這種風氣加以適當的正確引導,那麼群眾的科學知識素養將有一個質的提升。
參考資料:
《勸學》
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