水在2000℃高溫下竟可以結冰?科學家發現水的第20種形態:冰18

薛定諤的貓 2021/04/14 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

在地球的自然條件下,水可以有三種狀態:室溫下的液體、零下的固體和100℃下的氣體。但是你知道水在高溫下是不可能變成氣體或結冰的。更別說讓水是在2000℃高溫下結冰?在此之前,一些科學家已經做過實驗,證明水確實可以變成另一種固態,被稱為超級冰——冰18。

在1986年1月24日,旅行者2號飛越天王星,距離81400公里。在與天王星接觸的最後兩個小時,旅行者2號仔細研究了天王星系統,成功發現了兩個環形系統和11顆新衛星。

然而,它攜帶的「磁場強度計」顯示的資料讓研究人員非常困惑。

根據我們的一般理解,地球的磁場一般有南北兩極。例如,地球磁場有南極和北極。根據旅行者2號的資料,天王星的磁場極為複雜,不僅有南北兩極,而且與其自轉方向也不一致。

同樣的現象也出現在海王星上。這似乎意味著這兩顆巨星的「發電機」的電流並不是在地核中運行,而是被限制在地球薄殼中。

為了解釋這一異常現象,科學家們在1988年首次預言,在天王星和海王星這兩顆富水行星中,由於極端壓力和溫度的存在,冰會變成一種反常的狀態——冰十八。

「冰18」是冰的一種形式。它是一種超電子導體,不同於以往所有已知的水冰。它一部分是固體,一部分是液體。原來的水分子分解,氧原子形成立方晶格,氫原子可以自由流過晶格。

然後你會想為什麼冰會在這麼高的溫度下結冰?

事實上,科學家們研究這種事情已經有很長時間了。例如,2018年,麻省理工學院做了一項實驗,他們成功地將碳納米管中的水冷凍到105℃。當時,他們推測原因是碳納米管的空間非常小,只能容納5個水分子。因此,當過多的水分子進入納米管並加熱後,管中的壓力急劇增加,水分子開始壓縮,分子之間的距離減小,水在2000℃高溫下是可以結冰,最後我們找到了結果。

然而科學家們還發現,在我們的太陽系中可能有大量這樣神秘的超級冰,甚至比整個地球的質量還要大得多。這是因為在太陽系的邊緣有兩個巨大的冰巨人,天王星和海王星。它們的質量是地球的十倍多,而且大部分是由水組成的。因此,科學家認為這種超級冰的厚地幔可以在其表面8000公里以下形成。也就是說,宇宙中極有可能存在這種固體水!

 

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