7号冰有多可怕?只需将一小块丢进海里,便能冻结整个海洋
综述
地球表面近71%的面积都被水覆盖, 而除了我们常见的江河湖海中的液态水以外,在,某种条件下水也会转化为另外一种形态。
当温度超过100 时,液态水会蒸发为水蒸气升向天空; 当温度低于0 时,液态水又会凝固成为固态水,也就是我们常说的"冰"。
值得一提的是,其实冰也有许多形态,截至目前, 科学家们总共发现了19种形态的冰,在这之中当属7号冰最为神秘。
7号冰被称为是世界上最危险的冰,甚至有传言称一小块7号冰就能冻结整个海洋,这是真的吗?
7号冰的发现
大家知道,钻石之名源于古希腊语 "Adamant",意为坚硬不可侵犯之物 ,事实上也确实如此, 在天然矿物中钻石的硬度是最高的。
研究发现,钻石能承受超高压强,即便处于超2万亿帕压强(超地心压强的5倍)的环境中,钻石依旧能保持原有结构。
另外,钻石内部的压强也非常稳定, 无论钻石外部是何等环境,其内部依然会保持它所形成时环境的压强。
在2018年, 奥利弗·特绍纳 的科研团队在自然界中寻找天然钻石, 最后既挖掘出了钻石,也发现了7号冰。
钻石里的7号冰
在地表以下400公里的地方 ,研究者们挖掘出了一批天然钻石,通过肉眼观察, 他们发现钻石中心是一种透明无色的晶体。 经过鉴定,奥利弗等人确认了这是一种新的冰晶体。
这种冰晶体的分子结构与以往发现的冰有很大不同,研究者也表示之前从未曾见过这样的冰晶体,期刊文献上也没有相关的研究,于是, 他们将这一新发现的冰晶体命名为7号冰,奥利弗团队也成为了第一个发现7号冰的团队。
那么,7号冰为什么会在钻石内部形成呢?
首先, 钻石的形成与7号冰一样,都对所处环境的压强有着极高的要求 ,而地下空间的压强环境恰好就能满足这一要求。不同的是, 7号冰还对环境温度有要求 ,而钻石则不然,它的形成对温度的要求不高。
因此,形成7号冰的原材料先是与钻石一同在高压环境中形成, 在钻石形成之后,其内部压强与外部环境的压强几乎一致,且还隔绝了外部的低温, 于是温度与压强条件都得到了满足,7号冰就得以在钻石内部形成。
接下来,我们就来看看7号冰具体是一种怎样的物质。
7号冰是什么?
简单来讲, 7号冰就是一种立方形晶体形态的冰。 与其它形态的冰一样,7号冰同样是由一个氧原子与两个氢分子组成。
众所周知,当环境温度低于0 时液态水就会凝固成冰, 而奇特的点就在于7号冰的凝固点是4.9 而非0 。
另一惊异之处就在于形成7号冰所需要的压强。研究发现, 7号冰的形成对压强条件有着极为苛刻的要求。
据科学家勘测, 首次发现7号冰的地下空间的压强大约是在30亿帕左右 ,30亿帕是什么概念?来自深海的恐怖压强也仅仅只有几千万帕,即便是世界上最深的海沟—— 马里亚纳海沟,其深海区域的压强也只是超过了1亿帕而已。
由此,7号冰的形成过程之苛刻、艰难可见一斑。
不过, 真正令人着迷的还不是其苛刻的形成条件,而是7号冰的恐怖威力。 有人说,如果将一小块7号冰放入海洋,那么整片海洋都会被冻结,这到底是不是真的?
7号冰能不能冻结海洋?
研究发现,如果满足了结晶条件,那么7号冰的确能发挥出巨大的结晶能力, 甚至最高结晶速度能达到每小时1600公里。 也正是因为这样,一些人认为一块7号冰就足以冻结整个海洋。
而实际情况却并非如此。这是因为,在现实世界中, 除了地下空间,没有任何区域能满足7号冰的发挥结晶能力的条件。
先看压强,形成7号冰的环境压强需要达到30亿帕,而马里亚纳海沟深海处的压强也只达到了1亿帕。
也就是说, 海洋环境的压强并不能满足7号冰的结晶条件,当被放入海洋中,没有足够大的压强来维持7号冰的形态,那么它就自然没有快速结晶的能力。
再来看温度,海洋的平均温度是3.5摄氏度,也没有达到7号冰的凝固点。所以,7号冰被扔进海洋后便会在常温下迅速融化,丧失了快速扩散的能力。
由此,从实际情况来看,一块7号冰便能冻结海洋的说法并不严谨
那么如果海洋浅层的压强达到了30亿帕,温度也满足条件,7号冰能否快速结晶,甚至冻结整个海洋呢?这样的话, 理论上确实是有可能的。
7号冰能拯救消融的冰川吗?
随着人类工业化的发展与城市化的建设,大量温室气体被排放,导致温室效应越来越显著,全球持续变暖。于是, 冰川与冰盖融化的颓势也愈发明显,引发了一系列连锁反应,地球生态环境不断恶化。
在这种背景下,人们理所当然地会想到, 既然7号冰有着如此强大的结晶能力,那么我们是否可以用它来挽救不断融化的冰川呢?
俗话说"巧妇难为无米之炊",要想发挥7号冰的结晶作用,那么首先我们就得制造出7号冰。
实际上,在发现7号冰后,科学家便试图制造出一块 "人造7号冰" 。前两年就有美国科研团队做了相关实验,实验发现, 在4.9 的室温、1万倍大气压的环境下有细微7号冰的形成。
这样来看, 如果环境压强再大一些,人造7号冰室完全有可能实现的 。但是,即便我们能复制出自然7号冰,估计也难以拯救消融的冰川, 因为这显然就是治标不治本的方法。
只要人类一直排放大量温室气体, 全球变暖就一直不会停止,那么冰川自然也就不会停止消融。
所以,应对全球变暖,关键还是在于人类自己,希望在未来全人类能达成共识,携手应对气候问题,保护我们人类赖以生存的地球家园。
结语
世界之大,无奇不有。谁能想到,蕴藏在钻石中的这一块小小物质,竟有着如此惊人的能力。
不过,由于科技水平的限制,目前人类还没有运用7号冰的能力,但是相信随着人类文明的发展,我们一定还会发现并且运用越来越多像7号冰这样的神奇物质。
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