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星力捕鱼游戏:科学家们已经就液态水在最极端温度下的行为提出了许多假设

时间:2020/9/22 9:40:24   作者:   来源:   阅读:26   评论:0
内容摘要:研究人员从太平洋西北国家实验室(PNNL)的美国能源部在最新一期的“科学”中写道,他们发现测量束水后第一次在一个非常低的温度80摄氏度,水以液体的形式存在,是由两种液体混合。最新的研究增加了我们对水的深刻理解,也可以帮助科学家解释为什么液态水可以存在于冰冻的行星上,如木星和土星。...
研究人员从太平洋西北国家实验室(PNNL)的美国能源部在最新一期的“科学”中写道,他们发现测量束水后第一次在一个非常低的温度80摄氏度,水以液体的形式存在,是由两种液体混合。最新的研究增加了我们对水的深刻理解,也可以帮助科学家解释为什么液态水可以存在于冰冻的行星上,如木星和土星。

研究人员指出,迄今为止,科学家们已经就液态水在最极端温度下的行为提出了许多假设。例如,一些科学家想知道在零下83.15摄氏度的极低温下,水是否能以液体的形式存在。澄清这些问题非常重要,因为水覆盖了地球71%的面积。深入了解水对于我们理解它如何调节环境、我们的身体甚至生命本身至关重要。

PNNL的化学物理学家格雷格·基梅尔说:“我们的研究证明,在极端低温下,液态水不仅相对稳定,而且是由两种结构的混合物组成的。”

25年来,基梅尔和他的同事布鲁斯·凯一直在研究水的奇怪行为。他们提出了各种模型来解释水的异常特征。在最新的研究中,他们利用红外光谱技术成功地观察了水分子的冻结运动,当时一层薄冰被激光破坏,形成了只持续几纳秒的超冷液态水。

他们利用超冷水的定格“快照”获得的新数据表明,超冷水可以凝结成密集的液体状结构。这种高密度结构与低密度结构共存。当温度从- 28.15摄氏度下降到- 83.15摄氏度时,高密度液体的比例迅速下降,表明在- 83.15摄氏度时的水是两种结构的混合物。

基梅尔说,这项研究可能有助于解释冰雹是如何形成的。在一场寒冷的暴风雪来临之前,有时小的白色蓬松的颗粒从天而降。这种现象叫做冰雹。 

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