科学家们使用一种研究高压物质的新方法,发现了一种以前完全未知的过渡形式的结晶冰,称为Ice-VIIt。很可能,这种聚合状态的水可以存在于地壳和地幔内部,也可以存在于其他富含水的行星上。 冰和其他固体一样,能够采取不同的形式,这取决于形成的温度和压力。例如,碳可以以金刚石或石墨的形式存在。冰是独一无二的,因为它有大量的相。今天,至少有20种已知形式:三种不定形和17种结晶。现在,来自内华达大学拉斯维加斯分校(美国)的科学家们发现了一种全新的冰形式,并在《物理评论 B》杂志上 发表的一篇文章中对其进行了描述。 这项工作的作者在一个带有金刚石砧的牢房中进行了一项实验。该设计由两个相互面对的锥形菱形组成,在它们之间放置一个测试物质的样本。由于钻石的特殊硬度,可以在直径小于一毫米的样品位置上产生数百万个大气压的压力。同时,钻石的透明度使得通过各种方法研究样品成为可能。 然而,科学家们不仅压缩了冰,还使用激光辐射加热了它。首先,将水样放在两颗钻石之间,并增加压力,直到它冻结成几个混合冰晶。然后用激光加热这些冰,使其瞬间融化,然后再变成晶体。通过这种方式,研究人员通过周期性地向样品发射激光束来逐渐增加细胞中的压力。 科学家们观察了冰层具有立方晶格Ice-VII的研究相转变为以前未知的具有四方晶格的中间相,称为Ice-VIIt。之后,样品进入另一个众所周知的立方相Ice-X,它是在比Ice-VII 更高的压力下形成的。然而,已经在300,000个大气压的压力下观察到了Ice-X的形成,这远低于100万个大气压——正是这种压力以前被认为是形成的Ice-X的阈值。 根据这项工作的作者,在地球表面检测到Ice-VIIt的可能性非常小,但这种形式很可能存在于我们星球的地壳和上地幔中。此外,Ice-VIIt可能存在于太阳系外的其他富含水的行星及其大型卫星上。