科學也可以如此靠近

似冰又似水的超級冰,地球生命的出現到底有多幸運

1月
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2019

2019年1月12日18時 今日科學 居家科學家

居家科學家

我們都知道,水是人體不可缺少的物質之一,促進代謝作用,並且組成人體大部分的細胞結構。常溫狀態下水是以液態形式存在,溫度達到一百攝氏度的時候就會沸騰蒸發,變成水蒸氣。而溫度低於零攝氏度的時候,水又會以固態存在,成為堅如岩石的冰。

來自「科學」雜誌的一篇文章稱,科學家已經找到了另一種由水變化出來的固體透明狀物質,說它似水又非水,說它似冰又非冰,該物質被命名為「冰七」,英文名字為Ice VII,它也被稱之為「超級水冰」。科學家只要給水施加1000000個大氣壓,然後將其溫度降到溫室,就生成了堅硬如鐵的冰七。

我們時時刻刻都在和水以及它的各種變身打交道,然而事情並不是那麼簡單,我們之所以能和水水蒸氣,冰鮮數字打交道,是因為它在一個特定的環境狀態下,地球表面,一個大氣壓變化不大的溫度區間,但這樣環境在宇宙中畢竟是特例,甚至在地球上也不是那麼的普遍,只是我們在生活在地球的表面,我們的周圍普遍存在而已,

根據此前研究,冰分子在不同的溫度和壓力下,可疑分子堆疊,形狀不同,而表現出16種不同的形態,斯庫那是在地球深處的鑽石核心中發現這種超級冰的,這些鑽石來自地表下面410到660公里的地幔過渡帶,研究人員發現,這些冰的性質和雲層湖泊,冰箱裡現成的冰截然不同,在巨大的壓力下,先是聚集成一百個分子的微小集群,然後以超過1600公里每小時的速度快速生長,這意味著什麼假如,地球海洋以水形式結冰,儘可能幾個小時,地球海洋就會完全被凍結起來。

「超級水冰」除了形成於人類實驗室外,它還能形成於自然環境裡。比如深不可測的海洋中和深不見底的地下,科學家稱,位於我們腳下410至660公里的地幔層「過渡帶」中就有著這種超級水冰,部分超級水冰生成天然鑽石縫隙中。可怕的是,超級水冰不會像普通水結冰那樣速度凍結,一旦環境達到冰七生成條件,它會迅速地以每小時1600公里速度由中心向外圍凍結。

科學認為,外星球上水生成冰七對於外星生命來說是一件非常糟糕的事情,因為生命賴以生存的水沒有了,而堅硬如鐵的冰七在外星球爆炸式生成。那麼很多生命就會被冰七的生成而封存和扼殺,幸運的是人類地球並沒有發生過。

超級冰的形成速度不同於普通冰的形成,時速可達一千六百公里。海底里是否也存在呢?只要壓強達到一定的程度,水都可以變成超級冰。根據計算公式可以得知,水深超過一萬多一些公里的才可以形成超級冰,我們地球的半徑只有六千多公里,很顯然是不存在的。地球做不到的事情,不代表其他星球做不到,泰坦星球就可以形成超級冰,而且數量不亞於地球上的數量。


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