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科學家成功研製「超級冰」,其能在2000℃的高溫中結冰

引言:水在超過100攝氏度的環境中呈氣態,在低於0攝氏度的環境下呈固態?科學實驗顛覆你的認知,冰可在2000攝氏度的環境下形成。而且,不同星球、不同環境下產生的冰的特點及性質有很大差別!

在人們看來,水是萬物之源,若沒有水,星體難以誕生生命,將會呈現出荒蕪與沉寂模樣。幸運的是,我們賴以生存的地球是一顆不折不扣的水球,星球內儲存有數億噸液態水資源,星球海洋面積約佔星體總面積的70%。

在很多人的認識中,水擁有三種形態,分別是固態、液態和氣態。一般地,當環境溫度大於100攝氏度時,水會由液態轉變為氣態;當環境溫度小於0攝氏度時,水則會從液態轉變為固態。

但是,需要注意的是,人們常說的,溫度大於100攝氏度時水呈氣態,溫度小於0攝氏度時水呈固態,是指在1標準大氣壓下水的變化規律。而當周圍大氣壓不再是標準大氣壓時,水的熔點及沸點都會發生改變。

以馬里亞納海溝區域的液態水為例,馬里亞納海溝坐落在海下1萬米左右區域,區域大氣壓強約是標準大氣壓的1000倍。若要使此區域的液態水處於沸騰狀態,區域溫度需達到374攝氏度。

說到這,大家或許會以為馬里亞納海溝附近的海水常年呈固態或液態,因為馬里亞納海溝藏在較深處,完全接觸不到陽光,區域溫度應很低。但事實並非如此,馬里亞納海溝所處位置非常特殊,靠近地幔層。受地幔岩漿活動的影響,此區域溫度常年維持在400攝氏度左右,此區域中的水大都呈液氣混合態,科學家也將此種狀態稱為超臨界狀態。

此外,在上世紀80年代末期,地質學家也在藏於地球深處的固體物質的內部找到了有關名為「冰冰七」的超級冰的線索,這有力地說明了,水的熔沸點受多方面因素影響,溫度、壓強等都是其中主要因素,只要有某個或某幾個環境因素髮生改變,水的熔沸點便可能發生很大變化,冰塊或水蒸氣的性質也會有所不同,大多數人所了解的只不過是水的一般變化情況。

更讓人感覺驚喜的是,近期,科學家也成功在實驗室內研製出一種非常特別的冰,之所以說它特殊,是因為它出現在2000攝氏度的高溫環境中。而一般地,在日常生活中,溫度一旦高於0攝氏度,冰便容易融化成液態水。值得一提的是,這種特殊的「高溫冰」的形態與冰箱中的冰塊有較大差別,其內部分子結構也與普通冰塊迥然不同。

科學家表示,雖然我們日常生活中極少接觸到結構特殊的冰,但它們並不罕見,特別是在兩顆遠離太陽的「冰球」上。據探測儀器監測,出現在天王星及海王星上的冰塊的質量普遍是地球表層冰塊的10倍。這些冰雖出現在極寒星球上,但它們的內部構造竟與「高溫冰」有較多相似之處。

對此,科學家不禁感嘆,宇宙之大,無奇不有,哪怕是毫不起眼的冰塊都擁有多種特質及結構。未來,只要大家勤於探索,樂於探索,還將發現更多奇妙且有趣的事物。

讀到這,你有什麼感受呢?你是否還固執地認為冰只會在零下環境內形成?你是否已認識到冰有無數種形態,不同種冰擁有不同結構及特質?歡迎留言與分享你的觀點與看法!

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