水在两千摄氏度时结冰，扰乱星球磁场，冰18是星际移民新方向？

发布者：馬儿部落 2023-7-25 18:03

水是地球上发现的最丰富的物质之一，约占地球表面的百分之70，同时也是宇宙中常见的物质之一。作为我们生存的重要物质，水在化学、物理学和地球科学等许多不同领域都得到了广泛研究，研究表明，水有很多种不同的形态。

非同寻常的冰18

对地球来说，水是一种生命必需的物质，就像是氧气一样，没有它地球上的生命就不可能存在。一般来说，人们的固有思维里对水的认识仅限于三种形态，也就是液态水、冰、蒸气。但实际上水有二十多种形态，其中一种被称为冰18。

冰18是一种氢排列完全无序的立方晶体，比起这个，它更突出的特点是可以在2000摄氏度的温度下结冰。这是完全反常识的一个说法，因为按照中学课本里所说的，标准大气压的环境之下水在0摄氏度结冰，而一旦超过100摄氏度的临界点，水就会蒸发。

但是这是有前提的，“标准的大气压”环境下，水才会在0摄氏度结冰。但是水和冰并不会只在地球人口中的标准大气压下存在。在太阳系中，水和冰都是很丰富的自然存在，从近太阳的水星到远的奥尔特云天体中都有它们的身影。

在地球表面，特别是在极地地区和雪线以上，冰储量丰富，并且是一种常见的降水和沉积形式，在地球的水循环和气候系统中有关键作用。然而在太阳系之外，冰会以星际冰的形式出现，它不一定是在低温环境中以雪花和冰雹的形式落下。

冰18的发现

标准大气压下确实很难形成所谓的冰18，标准大气压下除非人为介入，否则只能看到人们熟悉的那种冰形态。因此冰18的发现并不是在地球上，而恰恰是在宇宙中，是在与人类认知背道而驰的其他星球上。

1986年美国的旅行者2号在宇宙中遨游时路过了天王星，它和天王星的接触并不久，大概是两个小时，但就在这短短两个小时里，它有着不俗的收获，除了两个天王星的环形系统和多个卫星以外，还发现了天王星奇怪的磁场。

天王星奇怪的磁场主要体现在它复杂的磁场运行模式以及自转方向上，另外海王星也出现了同样的情况。这就说明这两颗星球上一定有什么特殊的物质影响了星球的磁场和转动。已知这两颗星球都是富含水的星球，因此科学家就顺着这个方向寻找真相。

天王星和海王星独特的星球环境条件造就了冰的反常形态，也就是所谓的冰18。冰18受到了这两颗星球的压力和温度的影响，最终成为了部分固态部分液态，且能够在高温下结冰的奇异形态，大量的存在于天王星和海王星之中。

冰18有何重要意义？

发现冰18的重要意义在于能够帮助人类理解其他星球上的环境，就像是地球科学家模拟火星土壤和火星环境种菜一样，相比真的登上火星、天王星和海王星，在地球上复制环境并进行研究的成本也要更低一些。

科学家尝试着在地球上复制了冰18。首先，无论是冰18还是冰，它们归根结底都是冰，也都是水，都是由一个氧原子和两个氢原子共同组成的，因此实验的原料并不难找，难度主要在于对其结构的解构和重构。

其次，2000摄氏度高温和非标准大气压也不是很难的事情，在实验室里有各种机器可以制造出这样极端的条件和环境。科学家用激光完成了对水的重构，六束激光产生了冲击波，冲击波并不是从一而终，而是越来越强，逐渐把普通的液态水加压加温。

液态水面对地球标准大气压的400万倍和高达近3000摄氏度的高温，最终它的原子冻结，形成了冰18。在复制的过程中，科学家还有一个意外的发现，那就是冰18是可以导电的，这进一步地解释了天王星和海王星磁场混乱的问题。

在天王星和海王星上，冰18广泛存在在其内部，它的导电能力扰乱了这两颗星球的磁场。另外，冰18还有一个特征，它的密度很大，同体积的冰18和冰相比之下，冰18的重量是后者的四倍。这对于人类寻找宜居星球来说也许也是一个好消息。

一直以来，科学家们都想寻找一个和地球差不多的星球作为星际移民的目的地，但事实证明这个寻找目标已经很难实现了，很有可能根本没有星球拥有类似地球的环境条件。而冰18说明，即使一些星球上一些人类熟知的物质有着异常的形态，但它仍可以为人类所用。