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討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2019-05-10 08:40:53



主題: 冰18 XVIII 超離子冰 + 冰19 ice XIX
作者: peter2019-05-10 08:40:53
 冰  XVIII 超離子冰的發現 解釋了天王星和海王星的怪異磁場成因
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https://gizmodo.com/powerful-lasers-produce-wild-new-kind-of-ice-thought-to-1834621640

Powerful Lasers Produce Wild New Kind of Ice Thought to Exist Inside Uranus

https://www.cnbeta.com/articles/science/845725.htm

天王星和海王星上的水冰可以采取一种奇怪的新形式存在,它被称为超离子冰,虽然它在天王星和海王星上存在仍然只是一个理论,但是,研究人员在实验室中借助非常强大的激光,成功地制造了超离子冰。

在地球上我们都非常熟悉冰,但是根据分子的排列,冰可以有多种形式。天王星和海王星的条件被认为是水中的氧形成独立于氢的晶体,其继续像液体一样流过固体晶格。超离子冰的概念最初在20世纪80年代后期提出,但实际上生产样品,对其进行更详细地研究,之前是不可能的。

现在,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员刚刚发表了研究论文,描述了他们是如何做到的以及超离子冰的细节。研究人员使用六个强大的激光,用一系列的冲击波对液态水进行冲击,冲击波逐渐变得越来越强烈,最终导致水在非常热的情况下呈现固态。随着压力的增加,在其结构恶化之前,科学家们只有几秒钟的时间来扫描并捕获由此产生的超离子冰。

该实验为科学家对这种类型冰的形成有了更好理解,揭示了其形成过程中发生的新的相变。这项工作并没有证明天王星和海王星存在这种冰,但它可能是朝这个方向迈出的重要一步


主題: 回覆: 用雷射產生天王星 海王星 上 超離子冰 XVIII
作者: peter2019-05-10 14:48:05
XVIII 
https://www.cnbeta.com/articles/science/845937.htm
研究人员称之为“冰十八”(XVIII),不过它只是一种极端形态的冰,无法像虚构的冰九那样冻结整个世界,因为冰十八必须在极其炎热的温度(约 5000℉ / 2760℃)和极端大气压(400 万倍)的情况下存在



主題: 回覆: 用雷射產生天王星 海王星 上 超離子冰 XVIII
作者: peter2019-06-09 19:50:59
太陽系的「超離子冰」居然比地球上的海水還多
https://buzzorange.com/techorange/2019/06/06/superionic-ice-discovery/?fbclid=IwAR3_u8jNyUII5c71-FrrqbqYQb-5f7aYhPSzKEh2slnwwuXz_Phj9rhilp8

這個前所未見的畫面就是超離子冰,也就是「冰 18」的結晶樣態。超離子冰是黑色的,溫度高達兩三千度,約太陽溫度的一半,密度是普通冰塊的 4 倍。這個實驗證實了超離子冰的存在,科學家將該發現 發表到《自然》期刊 上。天王星、海王星的怪異磁場,源自於內部的超離子冰

超離子冰的發現,解釋了天王星和海王星的怪異磁場成因。天王星、海王星內部具有液態的導電物質,但由於強大的壓力,流體層會在 8000 公里的深度固化,因此該行星具有半徑厚達 1.6 萬公里的固態內核,而冰 18 構成的地幔被限制在淺層。由於該行星的發電層位於淺層,因此產生怪異的磁場。

除了天王星和海王星,太陽系內的其他行星和衛星內部並不具備生成冰 18 所需的溫度和壓力;儘管如此,天王星、海王星內部的冰 18 含量十分豐富,超越地球上的液態水。科學家認為,冰 18 是整個太陽系中,含量最多的水的樣態。

科學家成功做出超離子冰後,下一步就是探究它的特性。實驗主導者之一 Marius Millot 表示,目前還沒有觀測到質子在晶格間的流動,或許不久之後,整個超離子冰的架構將愈來愈清晰,人類對宇宙的認識也更近了一步。


主題: 回覆: 冰 XVIII 超離子冰的發現 解釋了天王星和海王星的怪異磁場成因
作者: peter2021-02-20 09:25:04
https://www.cnbeta.com/articles/science/1092281.htm  
http://www.sci-news.com/physics/ice-xix-09369.html

确认第19种类型的冰的晶体结构


科学家们已经将18种不同类型的冰分为了一类,它们每种都有自己独特的晶体结构,现在又增加了一种名为ice XIX的类型。

Ice I指的是我们在地球上看到的形成冰和雪的冰,是大家在我们星球表面--除了实验室意外--唯一找到的一种冰类型。其他形式的冰如ice VI和ice VII已经在地球地幔深处被发现,它们被锁在金刚石内部,其他类型的冰则可以在其他行星、卫星或太空中发现。

这些不同类型的冰在不同压力和温度下形成,不同条件意味着氧原子、氢原子和水分子不同的排列方式。来自奥地利因斯布鲁克大学的科学家们对这一过程进行了多年的实验,对通常在高压下形成的ice VI的过程进行了调整以观察结果。

几年前,科学家通过减缓冷却过程和进一步增加压力取得了突破。这种方法可以形成不同类型的冰,其以不同的氢原子排列方式为特征。

“我们当时发现了明确的证据证明它是一种新的有序变体,但我们无法阐明晶体结构,”这项研究的论文作者Thomas Loerting说道。

Loerting和他的同事们继续研究这种被称为ice XIX的新形式冰,现在他们已经通过一种称为中子衍射的技术确认了它的晶体结构。该团队将这比作大海捞针,他们必须在数千个候选晶体中进行分类然后才能找到正确的晶体结构。日本另一个研究小组在另一个单独的实验中也证实了这点。

这可能是科学家确认的第19种类型的冰,但这一发现预示着一个重要的第一次。研究人员发现,Ice XIX跟XV有着一些惊人的相似之处,尽管氢原子的排列方式不同但它们的氧晶格却是相同的。研究人员称,这使得ice XV和ice XIX成为了冰物理学中第一对兄弟。