网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

222吉帕斯卡下,水原子结构反而更歪了

0
分享至

水是生命的关键,所以科学家在寻找外星生命时,总是先找水。但外星环境里的水到底是什么样子,我们真的确定吗?一项新研究给出的答案有点反直觉。


美国的研究人员把水置于类似天王星或海王星那样的极端压力下,结果发现,水的基本原子结构会随之改变。用一句话说:水在原子层面变得不那么对称,反而更"歪"了。这项研究发表在《通讯化学》(Communications Chemistry)上。

这种变化此前只在模拟中被预测过,而这次似乎是科学家第一次在实验室里实际观察到它。内华达大学拉斯维加斯分校的物理学家阿什坎·萨拉马特(Ashkan Salamat)说:"超出地球条件的水,行为比我们之前想象的复杂得多。水在压力下的表现令人惊叹。"

实验是怎么做的?研究人员把一小滴水放在两个金刚石尖端之间,用来施加压力,一路加到超过 222 吉帕斯卡(GPa)。随后,他们用 X 射线衍射来识别水在最小尺度上的化学变化——依据的是 X 射线穿过水时如何散射。

按常理,被挤压的原子随着排列变得更紧密,应该变得更对称。但这次并非如此:冰的晶体结构反而变得更歪斜、更被拉伸。

这让我们得以一窥宇宙其他地方正在发生什么。不过要注意,实验只匹配了某些行星的压力条件,并没有匹配温度。

"因为距离,我们无法进入这些行星的地壳或大气层,但我们有旅行者号等项目传回的数据,"萨拉马特说,"我们对它们的成分、内部压力和温度有所了解。而在我这样的实验室里,我们可以模拟化学过程,实验这些行星内部可能发生的事。"

这些实验也让科学家对 冰-X 有了更多了解。冰-X 是科学家已知的 20 多种冰之一。在这项研究中,团队把冰-X 推过了已知的极限,造出了看起来像新东西的结构——不过还需要进一步研究才能确定。

冰-X 会在很宽的压力范围内逐渐形成,当压力达到约 50 GPa 时,它的氧原子和氢原子会转变成高度对称的结构。如今,科学家对冰-X 的上限有了更清楚的认识。研究者在论文中写道:"这一转变标志着高压 H2O 中结构复杂性新阶段的开端,重新定义了冰-X 的稳定上限。"

研究遥远行星,很大程度上依赖有根据的猜测和对望远镜数据的谨慎解读,而这项研究能帮上忙。它让我们对海王星上的水可能是什么样,有了一个扎实的参照。

如果水的结构不同,它引发的化学反应可能也不同:也许存在地球上任何地方都找不到的岩石和金属化合物。这些信息不仅有助于建立外星生命模型,也有助于我们知道将来抵达那里时会看到什么——如果我们的探测器和飞船要深入太阳系的话。

"理解太阳系和我们可观测宇宙的机制,对人类知识的事业至关重要,"萨拉马特说,"当我们最终抵达这些世界时,我们会看到什么?在实验室里尝试回答这些问题,我们算是最初的开拓者。"

这项研究已发表在《通讯化学》上。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
随着巴西1-3,U17女足世界杯决赛2席全部诞生:亚洲非洲各一队

随着巴西1-3,U17女足世界杯决赛2席全部诞生:亚洲非洲各一队

侧身凌空斩
2026-11-05 03:52:41
起底年度AI短剧《持械入宋》团队:10人“手搓”出40亿播放量,有成员还清负债

起底年度AI短剧《持械入宋》团队:10人“手搓”出40亿播放量,有成员还清负债

上游新闻
2026-11-04 16:08:59
哈佛法学院收到有史以来最大一笔捐赠,捐赠人来自于华人夫妇...

哈佛法学院收到有史以来最大一笔捐赠,捐赠人来自于华人夫妇...

阅读第一
2026-11-04 08:36:57
孙楠乐山演唱会遇冷!特邀那英助阵,299元起门票临近开演,仍未售罄,网友:老牌情怀,不再是票房的“免死金牌”

孙楠乐山演唱会遇冷!特邀那英助阵,299元起门票临近开演,仍未售罄,网友:老牌情怀,不再是票房的“免死金牌”

火山詩话
2026-11-04 15:02:48
特朗普丢掉参众两院,美国的纠错体制没有失效,共和党到2032年都无法恢复元气

特朗普丢掉参众两院,美国的纠错体制没有失效,共和党到2032年都无法恢复元气

修明札记
2026-11-05 02:25:00
西部格局要变!戈贝尔4换1浓眉,森林狼补齐最后争冠短板

西部格局要变!戈贝尔4换1浓眉,森林狼补齐最后争冠短板

钱说体育
2026-11-05 08:50:26
延大一副教授投湖,遗书曝光:教30年钢琴,算不过15万经费的账

延大一副教授投湖,遗书曝光:教30年钢琴,算不过15万经费的账

社会日日鲜
2026-11-04 14:07:24
全美49个州爆发抗议

全美49个州爆发抗议

格隆汇
2026-11-03 20:05:38
香港演员尹天照感叹中山房价:350万能买两三百平米的大房子,笑称“请工人干活都能把他累倒”

香港演员尹天照感叹中山房价:350万能买两三百平米的大房子,笑称“请工人干活都能把他累倒”

南方都市报
2026-11-04 19:36:07
王滨代理惠州市人民政府市长职务

王滨代理惠州市人民政府市长职务

南方都市报
2026-11-04 17:53:00
特朗普惨败!成近20年来,美国中期选举最惨总统

特朗普惨败!成近20年来,美国中期选举最惨总统

News脑洞
2026-11-04 15:55:30
记者:波尔津吉斯正认真考虑退役,其目前的停薪情况类似于西蒙斯

记者:波尔津吉斯正认真考虑退役,其目前的停薪情况类似于西蒙斯

懂球帝
2026-11-05 08:53:04
客场9比1狂胜!科莫创欧冠历史第一!39岁法布雷加斯封神!

客场9比1狂胜!科莫创欧冠历史第一!39岁法布雷加斯封神!

海浪星体育
2026-11-05 08:54:07
特朗普 “有点惊讶”!美国中期选举的四个“意外”

特朗普 “有点惊讶”!美国中期选举的四个“意外”

上观新闻
2026-11-05 06:26:45
谷歌指控深圳厂商给超130万台电视盒子装后门,拿用户家里宽带赚钱

谷歌指控深圳厂商给超130万台电视盒子装后门,拿用户家里宽带赚钱

西虹市闲话
2026-11-04 18:12:05
人没了!2000万薪水停发!!真的不忍了!

人没了!2000万薪水停发!!真的不忍了!

柚子说球
2026-11-05 08:25:09
女子用猕猴桃腌牛排,下锅后牛肉竟化成糊糊状肉碎,科普:猕猴桃蛋白酶过度分解肌纤维蛋白致肉质软烂

女子用猕猴桃腌牛排,下锅后牛肉竟化成糊糊状肉碎,科普:猕猴桃蛋白酶过度分解肌纤维蛋白致肉质软烂

洪观新闻
2026-11-04 17:53:31
越南燃油税突然宣布清零,目前汽油零售价仅6元,网友说:我国汽油价格上涨,说明我国居民消费能力强!

越南燃油税突然宣布清零,目前汽油零售价仅6元,网友说:我国汽油价格上涨,说明我国居民消费能力强!

黯泉
2026-11-04 14:20:09
共和党输掉参众两院,鲁比奥和马斯克怎么办?

共和党输掉参众两院,鲁比奥和马斯克怎么办?

山河路口
2026-11-04 17:43:03
美股深夜爆发!道指狂飙1300点!苹果、微软、谷歌、亚马逊集体大涨,四家公司单日增加市值超1.13万亿美元;原油期货大跌

美股深夜爆发!道指狂飙1300点!苹果、微软、谷歌、亚马逊集体大涨,四家公司单日增加市值超1.13万亿美元;原油期货大跌

每日经济新闻
2026-11-05 01:55:15
2026-11-05 09:16:49
知识碎碎念
知识碎碎念
有态度网友ytd
24文章数 11关注度
往期回顾 全部

头条要闻

美国权力格局发生巨变 共和党遇半个世纪以来最大败绩

头条要闻

美国权力格局发生巨变 共和党遇半个世纪以来最大败绩

体育要闻

老板豪言建队五年必夺冠 球员:保守了

娱乐要闻

甩掉周一围嫁富豪,童蕾今负债亿元,

财经要闻

AI融资热下暗藏“债券过剩”风险?

科技要闻

国行苹果AI上手实测:苦等两年,成色如何

汽车要闻

省钱 它是认真的!银河星耀6EF每公里成本只要2毛

态度原创

艺术
教育
健康
房产
手机

艺术要闻

别只知道徐渭!李鱓把大写意花鸟推上新高度,今天看依然超前

教育要闻

忻州市招生考试管理中心最新公告

痘痘长到25岁还没完?查查内分泌

房产要闻

7宗核心靓地蓄势待发!荔湾、番禺、黄埔、白云齐上阵

手机要闻

苹果将在iOS 27.3中审查公开iCloud分享链接内容 违规账号或面临封禁

无障碍浏览 进入关怀版