零下八十摄氏度,水以液态形式存在
零下八十摄氏度,水以液态形式存在
有助表明极度情况下水的异常特性
科技日报北京9月21日电 (记者刘霞)美国能源部太平洋西北国度尝试室(PNNL)的研究人员在最新一期《科学》杂志撰文指出,他们首次对超冷水举办丈量后发明,在零下80摄氏度的极低温度下,水以液态形式存在,且由两种液体殽杂而成。最新研究增加了我们对水的深层相识,也可以辅佐科学家表明液态水为何能在木星、土星等冰冻星球上存在。
研究人员指出,有关处于最极度温度之下液态水的行为,科学家迄今已提出了诸多假设。好比,有科学家想知道,在零下83.15摄氏度的极低温度下,水是否能以液体形式存在。厘清这些问题很是重要,因为水包围地球71%的面积,深入相识水对付我们洞悉其如何调理情况、我们的身体以致生命自己都至关重要。
PNNL化学物理学家格雷格·金梅尔说:“我们的研究证明,在极冷温度下,液态水不只相对不变,并且由两种布局殽杂而成。”
25年来,金梅尔和同事布鲁斯·凯一直在研究水的离奇行为。他们提出了各类模子来表明水的异常特性。在最新研究中,他们利用红外光谱技能,乐成调查到了用激光摧毁一层薄冰时水分子的定格举动,制造出了一连时间仅几纳秒的超冷液态水。
他们利用超冷水的定格“快照”得到的新数据表白,超冷水可以凝聚成致密的雷同液体的布局。这种较高密度的布局与较低密度的布局共存。跟着温度从零下28.15摄氏度降至零下83.15摄氏度,高密度液体的比例迅速下降,表白零下83.15摄氏度的水由两种布局殽杂而成。
金梅尔暗示,这项研究大概有助于表明霰是如何形成的。在冷天狂风雪产生前,有时会有小小的白色蓬松颗粒从天而降,这种现象被称为霰。他们的研究表白,霰由雪花与大气上层的超冷液态水彼此浸染形成。
这些研究还大概有助于相识液态水如安在太阳系内的冰冻星球——木星、土星、天王星和海王星上存在;另外,超冷的水蒸气还形成了彗星身后引人注目标彗尾。
研究人员称,新研究可以展现液态水在密闭情况中的行为,将来他们也可以借助这项研究顶用到的技能,追踪各类化学回响背后分子如何从头分列。
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