科学家发现水可以变成新型冰。它可能存在于外星世界

一种神秘的新形式的冰刚刚扩展了奇怪的水世界。

来源:ZME科学
图片来源:ZME Science/Midjourney。

当科学家们在两颗钻石之间挤一滴水以承受比地球大气层高数万倍的压力时,意想不到的事情发生了。液体在室温下凝固——没有形成任何已知形式的冰,而是形成一种新的结晶相。

这种前所未见的结构被称为“ice XXI”,是由韩国标准与科学研究所 (KRISS) 的 Geun Woo Lee 领导的研究人员与欧洲 XFEL 和德国 DESY 的科学家合作发现的。

这是迄今为止已发现的第 21 种冰。科学家们已经对一系列惊人的结构进行了分类——六方、立方、无定形,甚至超离子。每种形式都是在独特的温度和压力组合下出现的。 Ice XXI 现在加入了这个不断扩大的家族,表明水的固态比冰箱中发现的任何东西都更加多样化。

“水是宇宙中最神秘的材料之一,”李说。 “为什么如此简单的两种元素会产生许多不同类型的相?我们认为仍然存在不同的、[未知]冰晶相——当我们说未知时,我们的意思是尚未发现,但它可以存在。”

将水粉碎成水晶

欧洲 XFEL 的 HED 实验站的 IC2 相互作用室。在该室中,使用金刚石砧室生产 XXI 冰,并使用欧洲 XFEL 的强超短 X 射线闪光进行分析。图片来源:欧洲 XFEL

为了制造冰 XXI,研究人员没有冷却水,而是将其压碎。他们使用了动态金刚石砧室,该装置的作用类似于微型液压机,能够产生 2 千兆帕的压力,约为大气压的 20,000 倍。

“水的快速压缩使其能够在更高的压力下保持液态,而在压力下它应该已经结晶成冰 VI,”Lee 解释道。

冰冷的卫星

冰的奇怪几何形状 XXI

为什么这很重要

太阳系 自然材料