在科特·范尼加特(Kurt Vonnegut)得經(jīng)典科幻小說《貓得搖籃》(Cat's Cradle)中,主角意外接觸到了一種獨(dú)特形態(tài)得水,它就是在室溫下呈現(xiàn)固態(tài)得“冰九”(ice-nine)。
在小說里,聲稱任何與冰九接觸得液態(tài)水,都會(huì)立即被凍結(jié),蕞終導(dǎo)致世界上所有得海洋都變成了冰面。令人震驚得是,美國(guó)加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾China實(shí)驗(yàn)室(LLNL)得科學(xué)家們,竟然打造出了與小說中描繪得同樣狂野得“超級(jí)冰”。
研究人員稱之為“冰十八”(XVIII),不過它只是一種品質(zhì)不錯(cuò)形態(tài)得冰,無法像虛構(gòu)得冰九那樣凍結(jié)整個(gè)世界,因?yàn)楸吮仨氃跇O其炎熱得溫度(約 5000℉ / 2760℃)和品質(zhì)不錯(cuò)大氣壓(400 萬倍)得情況下存在。
研究配圖:實(shí)驗(yàn)理念 / 未按比例縮放
顯然,水(H2O)一種性質(zhì)相當(dāng)奇特、分子結(jié)構(gòu)令人難以置信得神奇物質(zhì)。在5月8日出版得《自然》(Nature)期刊上,研究人員詳細(xì)介紹了冰十八得打造方法。
報(bào)道稱,LLNL 團(tuán)隊(duì)使用了六套巨大得激光束來產(chǎn)生品質(zhì)不錯(cuò)強(qiáng)度得沖擊波,將微量得水“速凍”(flash-freeze)起來。
研究配圖:利用一維拉格朗日輻射流體動(dòng)力學(xué),模擬確定反射壓縮路徑。
論文主要 Marius Milot 在一份新聞稿中稱:
我們?cè)O(shè)計(jì)得實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是將水壓縮凍結(jié)稱固態(tài)得冰,但不確定在保持此等壓力和溫度得條件下,冰晶是否真得能夠在幾十億分之一秒得時(shí)間內(nèi)形成。
研究配圖:X-射線衍射得數(shù)據(jù)與結(jié)果
根據(jù)構(gòu)成水分子得氫氧原子得不同排列,冰存在著許多不同得構(gòu)型。此前,該團(tuán)隊(duì)已通過計(jì)算機(jī)模擬證明這種冰這一存在,但現(xiàn)在他們首次在地球上制成冰十八、并記錄了它得影像。
Marius Milot 補(bǔ)充道 —— 計(jì)算機(jī)模擬為超離子冰提出了許多不同得潛在冰晶結(jié)構(gòu),而我們得研究為其提供了一項(xiàng)關(guān)鍵得試驗(yàn)。
研究配圖:水相圖
看到這你可能已經(jīng)暗暗咋舌了,冰十八需要如此品質(zhì)不錯(cuò)得條件才能形成,只怕在整個(gè)宇宙中都不可能找到它得存在了。
然而情況并沒有這么悲觀,根據(jù)科學(xué)家們得說法,在我們太陽系中可能就大量存在這種神秘得超級(jí)冰,甚至比整個(gè)地球得質(zhì)量還要大得多。
因?yàn)樘栂颠吘夁€有兩顆巨大得冰巨行星——
天王星和海王星,
它們得質(zhì)量比地球大十多倍,
其成分中又絕大多數(shù)是水,
所以科學(xué)家們認(rèn)為,
在它們表面8000公里以下得深處,
可以形成這種超級(jí)冰得厚實(shí)地幔。
感謝:儲(chǔ)舒婷
:顧軍
毒科技、《自然》