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激光轰击水竟然发生了突变, 无视温度, 3千度高温突然结冰!

 Henrytvv19qznk 2020-04-23

激光轰击水竟然发生了突变, 无视温度, 3千度高温突然结冰!

平常的大气压强下温度降到零度以下,水就开始发生转变,也就是由液态的水转变为固态的冰,温度高于100度时水就由液态转变为汽态,这是我们在自然界最常见的现象。温度低水结冰,温度高水汽化,但是当水在极端的压强之下,它的变化将变得不可思议。高温不但不会汽化反而会结冰,形成一种温度接近太阳表面一半黑色的冰,那这到底是怎么回事呢?

在2019年一次实验中,科学家用强大的激光瞄向水,在此过程中所产生的激波能把水的压力提高到数百万个大气压强,温度更是有接近太阳表面一半的温度,近3000度的高温,按照我们的常识,在如此高温的环境下,水肯定早已被汽化,但实验结果却很不符合我们的常识。

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在极端的条件下如此高的温度并没有让水由液态转变为汽态,反而是让水凝聚成了一种黑色的冰,这个结果很违背我们的常识。在我们的常识中,这根本是不可能的事,但对于这次实验的科学家来说,这正是他们想要的结果。这个有点烫手的黑色的冰,正是他们此次寻找的物质超离子冰。

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这个奇特的物质形态其实早在1988年时,科学家就通过数字模拟已经知晓水在极端的压力下,会形成这种奇特的形态、超离子冰。但之前由于条件的限制,超离子冰也只是存在于理论之中,现实中并没有它任何踪迹。所以科学家也曾怀疑超离子冰的真实性,也认为它是不可能的存在。

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直到2018年的一次实验,让科学家看到了希望,2018年二月时,罗切斯特大学激光力学实验室的研究人员通过用激光轰击钻石中的水滴,结果发现了超离子冰的蛛丝马迹。

于是在2019年时,他们再次加大了实验,也就是我们前面提到的那次试验,用六台强大的激光轰击水地人为的制造高温高压条件,迫使水滴形成冰18,果不其然,水滴在这样极端的环境下,并没有蒸发形成气体或成为高温的液体,而是发生了结晶现象成为传说中的超离子冰。

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研究人员已利用X射线的衍射现象,看到了超离子冰内部的冰晶首次证实超离子冰具有18晶体结构。冰18也就是超离子冰的晶体结构,是冰第18种晶体结构,在此之前科学家只是知晓冰有17种不同的晶体结构,直到这次发现超离子冰的全新冰晶结构,才证实冰18的存在。

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冰18和前17种晶体结构是完全不同的,前17种晶体多为完整的水分子构成。而冰18它的水分子已经被打破,晶体结构只是由氧原子构成。而氢原子呢?已经被电离为质子游走在有氧原子构成的晶体方格之内。也就是说,它的内部结构是非常奇特的,好像是由固体和液体混杂形成。

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而氢原子被电离为质子,游走在晶格之内,这就说明超离子冰具有很强的导电性,所以现在我们也就大可知晓超离子冰的一些特性。首先它具有超高的温度,颜色为黑色,密度比普通冰的密度高四倍,同时具有很强的导电性,存在的环境也在高温高压这样极端的环境之中。所以在我们地球超离子冰是不可能自然形成的。

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但科学家却认为,超离子冰在银河系的冰巨心中是普遍存在的,冰巨星就像我们太阳系中天王星以及海王星这样的巨行星。由于距离太阳太过遥远,所以表面温度极低,但越往内核中心温度以及压力也就会越来越大,其核心也具备形成超离子冰的条件,所以这样的冰巨星,核心应存在超离子冰,超离子冰的存在也可以解决科学家以前一直无法解释的现象,那就是天王星以及海王星磁场紊乱的问题,在我们的地球,尽管这种奇特的冰不会自然形成,但在宇宙之中,它很可能是普遍的存在。

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