在库尔特·冯内古特的经典科幻小说《猫的摇篮》中,主人公意外地接触到一种独特的水,那就是室温下的固态冰。在小说中,作者声称任何与冰九接触的液态水都会立即冻结,最终导致世界上所有的海洋都变成冰。令人震惊的是,加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家们创造了像小说描述的那样狂野的“超级冰”。
(照片来源:marius millot/federa copari/Sebastien hamel/Liam krauss)
研究人员称之为“冰18”(第十八章),但它只是冰的一种极端形式,不能像想象中的冰9那样冻结整个世界,因为冰18必须存在于极热的温度(约5000℉/2760℃)和极端的大气压力(400万倍)下。
显然,水(H2O)是一种神奇的物质,具有非常奇怪的性质和不可思议的分子结构。在出版的《自然》杂志上,研究人员详细描述了制造冰18的方法。
根据这份报告,LLNL团队使用了六组巨大的激光束来产生极端强度的冲击波和“速冻”微量的水。
该报的主要作者马里乌斯·米洛特在一份新闻稿中说:
我们设计了将水压缩并冻结成固体冰的实验,但是我们不确定在保持这种压力和温度的条件下,冰晶是否真的能在数十亿分之一秒内形成。
根据构成水分子的氢和氧原子的不同排列,冰有许多不同的构型。此前,该小组通过计算机模拟证明了冰的存在,但现在他们首次在地球上制造了冰18并记录了它的图像。
马里尤斯·米洛特补充道:计算机模拟已经为超级冰提出了许多不同的潜在冰晶结构,我们的研究为它提供了一个关键的测试。
一些研究人员认为这种形式的冰可能在整个宇宙中广泛存在,例如锁定在像海王星和天王星这样的冰行星上。