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活动预告 >> 湖南幸运赛车开奖直播-这些冰的存在超出了地球极限!还违背公认理论?

美国能源部橡树岭国家试验室科学家们通过一项旨在发明超冷水状况的试验,运用中子散射技能,发现了一条通往意想不到细密冰晶相构成的途径,这些冰晶相的存在超出了地球极限。对这些被称为冰IX、冰XV和冰VIII特别结晶冰晶相的调查,挑战了关于超冷水和非晶冰的公认理论。研讨人员在《天然》(Nature)上宣布的这一发现,还将有助于更好地了解在其他行星、卫星和太空其他地方发现的冰及其不同阶段。

ORNL中子散射科学家、榜首作者克里斯图克(Chris Tulk)说:氢和氧是世界中最丰厚的元素之一,这两种元素中最简略的分子化合物H2O很常见。事实上,一个盛行的理论标明,地球上的大部分水是通过与冰彗星的磕碰而来到地球。在地球上,当水分子到达0摄氏度时,它们进入一个较低的能量状况,并安稳在一个六角形的晶格上。这种冻住方式被称为冰Ⅲ,是家庭冰柜或溜冰场中最常见的水相。冰IX、冰XV和冰VIII是至少17个冰相中的3个。

当分子在不同的超低温文高压下重组成安稳的晶体结构时,就会构成冰相。当冰发作相变时,它就像水从气体变成液体变成固体相同,除了在低温文高压下,冰会在各种不同的固体方式之间改变。在压力-温度安稳范围内,每个已知的冰相都有其共同晶体结构,分子到达平衡,水分子出现规矩的三维格式,结构趋于安稳。起先,Tulk和加拿大国家研讨委员会和加州大学洛杉矶分校的搭档们正在探究非晶冰的结构实质,当它在更高的压力下再结晶时。为了制造无定形冰,科学家们将水冷冻到一个高压设备中

该设备被冷却到- 173摄氏度,并被加压到大约10000个大气压,即每平方英寸14.7万湖南幸运赛车开奖直播-这些冰的存在超出了地球极限!还违背公认理论?磅(汽车轮胎胀大到每平方英寸32磅)。这种非晶态冰被以为与液态水有关,了解这种联络是这项研讨的初衷。在ORNL的散裂中子源,研讨小组冻住了一个3毫米的球体,约半滴水,氘化水,其中有一个额定的中子在氢核中,需求中子散射剖析。然后将散裂中子和压力(SNAP)衍射仪的程序设置为零下173摄氏度。该仪器每隔几小时就会逐渐添加压力,最高可达每平方英寸41.1万磅(合2.8万个大气压)

一起在每次压力升高之间搜集中子散射数据。一旦获得了非晶态冰,方案进步温度和压力,调查非晶态冰‘消融’成过冷液体,然后再从头结晶时的部分分子次序。”在剖析了数据之后,惊讶地发现,并没有发明出无定形的冰,而是由密度不断添加的四种冰相(从冰十三张随身赛Ih到IX冰,从XV冰到XIII冰)所阅历的一系列晶体改变,底子没有无定形冰的痕迹。来自加拿大国家研讨湖南幸运赛车开奖直播-这些冰的存在超出了地球极限!还违背公认理论?委员会(National Research Council of Canada)的丹尼斯克鲁格(Dennis Klug)说:

我一向通过在低温下紧缩冰来制造这些样品,曾经从未见过这种压力-温度途径导致了一系列这样的结晶形状。假如试验数据是正确的,这将意味着非晶冰与液态水无关,而是两个晶态之间的不接连改变,这与广泛承受的理论截然不同。起先,研讨小组以为调查成果是受污染的样本。在SNAP上,又进行了三次试验,运用新鲜、通过细心处理的样品,得到了相同的成果,在没有构成无定形冰的情况下,再次承认了结构改变的次序。

关键是缓慢的压力添加速度和在较低压力下搜集的数据,使冰结构放松,成为安稳的冰IX方式。之前的试验快速通过了冰IX结构而没有弛豫,这导致了非晶态相。35年来科学家们一向在研讨超冷水的特性,寻觅第二个临界点,也便是埋藏在固态冰中的临界点。但这些成果质疑了它的存在。压力引起的非晶冰和水之间的联系现在还不确认,第二个临湖南幸运赛车开奖直播-这些冰的存在超出了地球极限!还违背公认理论?界点乃至或许不存在。研湖南幸运赛车开奖直播-这些冰的存在超出了地球极限!还违背公认理论?讨成果将为将来在SNS进行的试验中剖析非晶冰相的研讨奠定根底。

博科园|研讨/来自:橡树岭国家试验室

参阅期刊《天然》

DOI: 10.1038/s41586-019-1204-5

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