最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新
科技日報北京2月8日電據(jù)英國《獨立報》官網(wǎng)6日報道，美國科學家在5000℃高溫下，首次創(chuàng)造了一種奇特的水態(tài)，稱為“超離子水冰”。研究人員認為，這種物質(zhì)是太陽系中遙遠行星結(jié)構(gòu)的關鍵組成部分，這一成果或有助于研究海王星和天王星的磁場。
科學家早在1988年就預測了這種物質(zhì)的存在，數(shù)學模擬似乎也證明了其存在，這是首次在實驗室獲得這一物質(zhì)。
該研究負責人、勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的物理學家馬里烏斯·米洛博士解釋說，他們使用了一種名為“激光驅(qū)動沖擊壓縮”的技術，不僅確認了這一物質(zhì)的存在，還驗證了有關海王星和天王星等行星含有這些物質(zhì)的預測。研究發(fā)表在最新一期《自然·物理學》雜志上。
普通的冰由水分子組成，這些水分子連接起來形成固體；而超離子水冰由離子（帶正或負電荷的原子）組成。具體來說，其結(jié)構(gòu)由氧離子形成的固體晶體和流過其中的氫離子組成。與普通冰不同，超離子水冰要在極高溫度和壓力下才能形成。
在實驗中，研究人員先碾碎位于兩塊鉆石之間的冰塊，然后發(fā)射激光以進一步增加壓力和熱量，在接近5000℃的高溫和兩倍大氣壓的高壓下，他們看到了一塊超離子水冰形成并融化的證據(jù)，整個實驗歷時10—20納秒。
雖然超級離子水冰在地球上任何地方都找不到，但可能在天王星和海王星內(nèi)部大量存在，這些行星內(nèi)部的高溫和高壓與米洛團隊在實驗中創(chuàng)造出的類似。
有科學家指出，遙遠行星內(nèi)部存在這種物質(zhì)，或許可以解釋它們不尋常的磁場。
研究人員表示，他們下一步計劃確定超離子水冰中發(fā)現(xiàn)的氧晶體結(jié)構(gòu)。
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