7號冰是什麼物質?一塊7號冰真的能讓地球上的海洋全部凍結嗎

天空之城 2022/12/03 檢舉 我要評論

人類其實是一種非常挑剔的生物,我們只能在一個很小的溫度區間內舒適的生活,而地球恰恰給我們提供了這樣的溫度環境。

但每當夏日來臨時,地球上的絕大部分地區的氣溫都會變得非常之高,讓人大汗淋漓,坐立不安。所以用冰塊制品解暑,已經是現代人的風潮之一,冰塊也變成了我們在夏天里最好的伙伴。

然而,冰塊本身卻遠遠沒有我們看上去那麼簡單,在大自然中,我們人類已經發現了冰狀晶體結構,已經有18種之多。

在這之外,甚至還有人傳言有一種名為「7號冰」的物質,稱一塊7號冰能夠讓整個地球上的全部海洋凍結,這又是怎麼回事?

冰的形成

我們都知道冰是由液體形成的,一般情況下,只要純凈水所處的環境達到0℃及以下,那麼這些水就會形成冰,這屬于一個常識性的認識。

但是, 水的狀態變化其實和大氣壓強有著密不可分的聯系,舉例來說:我們都知道在青藏高原上水更容易沸騰,這是因為較高的海拔帶來了更低的大氣壓,這種環境使得水分子不必需要過高的氣溫來讓自己蒸發,因此也就更容易沸騰。

大氣壓除了影響水的沸點之外,當然也會影響水的冰點: 壓強越大,水的冰點也就越低。

在常規大氣壓下,我們可以把水變成冰的整個過程看作是水的放熱過程,在這個過程中,水會將自身內部的水分子改變排列方式,在彼此之間產生一定間隙,從而也就變成了固體。

所以水在變成冰之后,其自身體積會變大,但密度卻會降低。這就是理想狀態下冰整個的形成過程。

不同狀態下的冰

正如我們前文所講,水的冰點會受到壓強的影響: 壓強越高,則冰點越低。所以在不同的氣壓環境下形成的冰,彼此在狀態和顏色上也都有著明顯的區別。

截止到目前,我們已經探明的冰的已知晶體結構就有18種之多。在高大氣壓強環境下凝結起來的冰,通常比正常大氣壓下的冰溫度要更低,而這些冰有時候也會被用于工業生產當中,作為冷凍劑被人使用。

那麼,冰的溫度有沒有向下的極限?如果水在一個極高的大氣壓強下凝結成冰,那這塊冰會不會成為全世界上最冷的物質?

神秘的「7號冰」

在網絡上一直有著一個有關于「7號冰」的傳聞。傳言稱: 只要把一塊7號冰丟進海里,就可以瞬間讓地球上全部的海洋凍結。這樣的描述聽上去就像科幻片一樣不著邊際。那麼真實世界中的7號冰究竟有沒有這樣的威力呢?

事實上,7號冰在很長一段時間里都只是一種存在于理想當中的物質,它產生于大于2.1Gpa的壓強環境下。

2.1Gpa的壓強是一個什麼樣的概念呢? 1Gpa等于10億帕,這是一個十分恐怖的數字。地球表面壓強最大的環境無疑就是馬里亞納大海溝的海底了,但即便是在那里,壓強也只有0.1Gpa,距離形成7號冰的必要環境條件,還少了足足21倍的壓力值。

從常規理論上來講,水在自然環境下是無法形成7號冰這樣的物質的。那麼,我們能否通過人為干涉來創造出一塊人造的7號冰呢?

人造7號冰是否可行?

最初,專家們覺得雖然海底的壓強遠遠無法把水變成7號冰,但是也許地底深處的壓力完全可以達到2.1Gpa這個閾值。

然而事實也確實如此,我們肉眼可見的一切物質都存在于地殼部分,如果物質真的能達到地心深處,一定可以感受到前所未有巨大的壓強,水也就能夠變成7號冰了。

但是,以目前人類的技術來看,我們甚至無法挖穿地殼,前蘇聯花費了舉國之力,也只是打出了一口1萬多米的井,這個深度還永遠沒有達到7號冰所需要的壓強條件。

但專家們很快又提出了自己的新一輪假設:如果7號冰的形成只和壓力以及溫度有關,那麼我們是不是可以采用生產人造鉆石的方式來創造一塊小型的7號冰呢?

我們都知道鉆石其實就是碳物質的壓縮體,在巨大的壓強下變成了晶瑩剔透的樣子,以目前的科技來看,科學家是可以用人工的方式來創造鉆石的 ,如果在創造鉆石的過程中包含進一些水,鉆石內部能夠天然保持高強度的壓力,那麼理論上人們就可以收獲到藏在鉆石里的7號冰。

2018年,一群科學家在一塊天然形成的鉆石內部發現了7號冰,這個發現在當時轟動了整個科學界,因為人們終于可以確定7號冰并不是只存在于理論和想象當中的物質。

結語

雖然7號冰在自然界中的確可以存在,但它的威力遠遠沒有網上流傳的那樣大,一塊7號冰絕對不可能把整片海洋冰凍,因為溫度是有著下限的,在到達零下273.16℃這一絕對零度之后,一切原子和分子熱運動就會被迫停止 ,理論上來說,低于這個溫度的物質永遠不會存在。

所以,7號冰只是一個在極高壓強下產生的低溫物質,并沒有網絡上所傳的那般神乎其神,我們要懷著一顆科學的心探索世界的本貌,自然界中還有很多像7號冰一樣的物質,等待著科學家們揭開她們神秘的面紗。

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