星收寶pos機首筆凍結(jié)嗎,它將以超音速凍結(jié)地球

 新聞資訊2  |   2023-06-21 09:46  |  投稿人:pos機之家

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1、星收寶pos機首筆凍結(jié)嗎

星收寶pos機首筆凍結(jié)嗎

前段時間網(wǎng)上突然出現(xiàn)了很多關于“冰7”的文章,基本就是以這種風格出現(xiàn)的“科學家發(fā)現(xiàn)“7號冰”,數(shù)小時便可冰凍全球”,或者““7號冰”是什么?它可以快速將海洋凍結(jié)!威力大到可以毀滅地球”,以這些聳人聽聞的標題出現(xiàn),實在有些可怕,這冰七到底是什么,威力真那么大的嗎?

水的19種形態(tài)

固、液、氣三態(tài)是最常見的三種形態(tài),很多物質(zhì)我們在日常中僅能見到單一形態(tài),各種金屬大部分時候只能見到其固體形態(tài),而柴油汽油則只能見到其液態(tài),但水不一樣,自然界的水就有冰、水和水蒸氣三種形態(tài)。

當然各位肯定也知道,除了固液氣三態(tài)外,還有等離子態(tài),和玻色—愛因斯坦凝聚態(tài)、費米子凝聚態(tài)等等,當然我們今天不討論這些極端狀態(tài),而是討論水變成“冰”以后的各種狀態(tài),因為水在不同的條件下,它能結(jié)成不同的“冰”!

常見的冰就是凍結(jié)成固態(tài)的水,但從水變成冰的過程卻非常復雜,因為有冰核和無冰核的結(jié)冰過程完全不同,比如靜止的純水可以可以在過冷40℃不結(jié)冰,而我們熟悉的0℃就結(jié)冰就是有冰核結(jié)冰。

不同尺寸納米顆粒的冰成核溫度

溫度降低時,水分子的運動速率下降,分子間的距離也開始縮小,當其運動狀態(tài)無法破壞氫鍵時,它就會把水分子連接起來形成有規(guī)則的空間結(jié)構(gòu),在一個晶格中,四個氫原子在正四面體的頂點上,一個氧原子位于四面體的中心,分子間隙會比水水略大,并且保持固定,此時就形成了冰!

因此從水到冰的過程是水的體積或逐漸縮小,然后變成冰時的規(guī)律分子結(jié)構(gòu)(氫鍵的影響超過了分子間的范德華力,水分子固體填充時不致密)又會讓其略微膨脹,這就是冰體積比水大的原因。

氫鍵

水只有在4℃時體積才是最小的,結(jié)冰時候體積會膨脹7%,水的這個特性也是地區(qū)上存在生命的基礎,因為絕大部分的物質(zhì)變成固體時密度都比液體時要大,假如冰也這樣,那么結(jié)冰后的冰塊都沉入水底,整個地球都會逐漸結(jié)成大冰塊。

幸虧水冰會浮起來

冰的形態(tài)

水和冰的物理性質(zhì)差異,是由氧原子和相鄰氫原子之間所形成的氫鍵來控制的,雖然氫鍵屬于弱鍵,但對水和冰的結(jié)構(gòu)有重要影響。冰表面上看起來很簡單,但其實它的結(jié)構(gòu)可以非常復雜,比如六面冰晶中只有水分子中的氧原子形成了六邊形,而它們的氫原子卻在周圍隨機排列,而這種無序冰的特性之一是它們可以在壓力下變形。

冰10壓力逐漸升高的結(jié)構(gòu)模型

這就是不同冰種類之間的差異,在多種態(tài)中氫原子也可以有自己的晶體形態(tài),一般被稱為氫有序冰。2021年2月18日,Thomas Loerting和他的同事在《自然-通訊》雜志上發(fā)表了一篇闡述冰的第十九種形態(tài)的論文,這是一種罕見的四面晶體,被稱為冰19。

這是冰VI的模型,紅色和藍色的大球體代表氧原子,而小的球體則代表氫原子

冰19是從無序冰的H階形態(tài)冰6(高壓下即可形成冰6)變成有序態(tài)的冰15,然后再通過降溫到-170℃、加壓2000兆帕變成冰19。

傳說中的末日武器冰七是怎么來的?

普通的冰就是冰1,在14個大氣壓下就會形成冰二,大約在1000兆帕時則會形成冰7,在地下160千米處就可能存在自然形態(tài)的冰7!

在100MPa~10GPa(1000-100000大氣壓)的區(qū)域,水是可以直接通過加壓變?yōu)楣腆w

比如2018年,美國內(nèi)華達大學團隊以X射線照射鉆石時,發(fā)現(xiàn)其中一顆鉆石含有冰7,而鉆石就像微型壓力室包裹著冰7。

冰七的晶體結(jié)構(gòu)

冰七真的能瞬間冰凍地球嗎?

冰七的形成條件是溫度處于4.9℃,10000個大氣壓時,7號冰就開始慢慢形成,首先是聚集成100多個分子,然后變回開始以444米/秒的速度形成7號冰,其速度遠超音速,因因此它將在數(shù)小時內(nèi)讓全球海洋結(jié)冰!

因此很多作者都以超音速凍結(jié)地球的恐怖標題,以販賣焦慮的方式吸引讀者,但事實上行假如讓整個地球處在這個狀態(tài)下,那么還真有可能出現(xiàn)這種極端狀態(tài),只是問題是在上萬個大氣壓下,地球什么都毀滅了,我們還擔心地球是不是要被超音速凍結(jié)?

所以這根本就是一個偽命題,而局部的高壓出現(xiàn)冰七并不會出現(xiàn)蔓延,僅僅是滿足條件部分變成冰七。

海王星

一個事實是在太陽系中可能就存在這樣的條件,比如在太陽系內(nèi)海王星內(nèi)部某處有可能會存在這樣的形態(tài)。

海王星內(nèi)核與外部之間可能存在冰七

另外在格利澤436b(類海王星天體)和GJ 1214 b(距離太陽系40光年的海洋星,表面看不到陸地)的海洋底部也有可能存在冰七。

GJ 1214 b(中)與地球(左)和海王星(右)大小比較

因此冰七作為冰的一種形態(tài),它只是在特殊條件下才能存在,無法毀滅世界,它存在的意義只是讓人類了解到了冰這種看起來極其普通的物質(zhì)仍然有我們難以理解之處,自然界的奇妙無以言表。

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