低温才能结冰?科学家找到新型结冰方式,2000度也能结冰

低温才能结冰?科学家找到新型结冰方式,2000度也能结冰
2019年08月24日 01:16 新浪网 作者 情感硝烟起

引言:在一般人的认知中,低温才有可能使液态水转化为冰,而且要求温度低至零度甚至零度以下。然而这并非是液态水变成冰的唯一方式,近期美国一实验室制造出来一种“超级冰”,它是冰的第十八种结构,需要在超过2000摄氏度的环境下才能形成。

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现在几乎每家每户都有冰箱,一般的冰箱都有冷冻保存和冷藏保存,冷冻保存的温度一般在零度左右。水是一种最能体现物质形态变化的物质,因为只要水的温度发生变化它就会从原来的形态转化为另一种形态,例如在低于零摄氏度的环境中液态水就会结成冰,高于100摄氏度的水就会沸腾变成水蒸气。如果把一杯水放进急冻的区域内,过一段时间后它就会变成一块硬邦邦的冰,从物理的角度来看是水中的分子结构排列发生了变化。

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那么水的温度一定要到了零度甚至更低温才能变成冰吗?并非如此,近期科学家在研究冰晶结构的时候发现水的一种新形态,那就是“超级冰”。实际上我们日常生活中所看到的冰还可以根据冰晶结构的不同分为非冰晶态和结晶态,这两大类之下还有各种小分类。而这种新发现的“超级冰”的属性则更加颠覆人类的认知,因为它不是在低温环境下形成的,而是在超高温环境下形成的。

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那么什么样的环境能够形成超级冰呢?前段时间美国一个实验室进行了专业实验,最终他们在超过2000摄氏度的温度下制出了超级冰。为什么高温也能够让水变成超级冰呢?科学家解释道,在我们认知中的“冰”是在标准大气压下形成的,一旦环境中的气压发生了巨大的变化,水的形态也会发生变化。在实验中研究人员给水施加了超过标准大气压的压力,所以它才会变成超级冰的形态。

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相信很多人都好奇科学家们在实验室里是如何实现超过2000摄氏度的高温,据实验人员的介绍,他们利用激光和射线使水分子受到高压冲击,而这股冲击相当于地球中心的压力。地球中心的温度非常高,远远超过2000摄氏度,因此他们可以营造出2000多摄氏度的环境来。为了不和人们认知中的冰混淆,科学家将这种超级冰命名为“冰十八”,因为它是冰的第十八种结构。

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实际上这并非人类第一次提出超级冰的概念,早在上个世纪八十年代末就有科学家预测到了地球上存在超级冰,而且后来在开采钻石的时候也发现了超级冰的存在。既然如此苛刻的条件才能够形成超级冰,那么地球上的超级冰是否十分稀少呢?对此科学家表示目前无法探测地球上超级冰的数量,但他们预测在太阳系中可能存在着许多这种形态的冰它们加起来的总体积甚至比一个地球还要巨大。

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科学家提出这种预测的原因是什么呢?原来太阳系八大行星中有两大行星是符合条件的,它们就是海王星和天王星。根据目前的探测情况我们可以了解到,这两颗行星的表面几乎都是冰。不仅如此,它们的地幔中也可能存在大量的冰。如果真是这样的话,处于地幔中的冰会受到巨大的压力,就很有可能形成超级冰。

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