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2020-09-23 21:31:34

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  零下八十摄氏度7,水以液态形式存在
  有助解释极端环境下水的异常特性

  科技日报北京9月21日电 n(记者刘霞qtw)美国能源部太平洋西北国家实验室7(PNNLi)的研究人员在最新一期0ad《科学hYiXT》杂志撰文指出g,他们首次对超冷水进行测量后发现ZA2,在零下80摄氏度的极低温度下wsSl,水以液态形式存在e,且由两种液体混合而成1p1qd。最新研究增加了我们对水的深层了解CPisQ,也可以帮助科学家解释液态水为何能在木星bK、土星等冰冻星球上存在。

  研究人员指出hHNRN,有关处于最极端温度之下液态水的行为3,科学家迄今已提出了诸多假设T。比如AG3,有科学家想知道2gl,在零下83.15摄氏度的极低温度下w,水是否能以液体形式存在cO。厘清这些问题非常重要tmLw,因为水覆盖地球71%的面积4T7,深入了解水对于我们洞悉其如何调节环境Icx、我们的身体乃至生命本身都至关重要4khy。

  PNNL化学物理学家格雷格3y·金梅尔说Owv:9r“我们的研究证明7dDT6H,在极冷温度下6Br0H,液态水不仅相对稳定FQB,而且由两种结构混合而成OC0e。5z”

  25年来pIfcyp,金梅尔和同事布鲁斯P91I·凯一直在研究水的古怪行为jTku。他们提出了各种模型来解释水的异常特性INd。在最新研究中9p,他们使用红外光谱技术,成功观察到了用激光摧毁一层薄冰时水分子的定格运动4l5D,制造出了持续时间仅几纳秒的超冷液态水8CG。

  他们使用超冷水的定格c“快照eYwF”获得的新数据表明HpcVX,超冷水可以凝结成致密的类似液体的结构BCz。这种较高密度的结构与较低密度的结构共存GC。随着温度从零下28.15摄氏度降至零下83.15摄氏度64,高密度液体的比例迅速下降Tiav,表明零下83.15摄氏度的水由两种结构混合而成QYM。

  金梅尔表示J,这项研究可能有助于解释霰是如何形成的eJ9d。在冷天暴风雪发生前D1V,有时会有小小的白色蓬松颗粒从天而降HP,这种现象被称为霰l2。他们的研究表明HW,霰由雪花与大气上层的超冷液态水相互作用形成owQ。

  这些研究还可能有助于了解液态水如何在太阳系内的冰冻星球——木星3G、土星65W、天王星和海王星上存在1XdbY;此外Hvu,超冷的水蒸气还形成了彗星身后引人注目的彗尾I0。

  研究人员称mmxb,新研究可以揭示液态水在密闭环境中的行为WCq,未来他们也可以借助这项研究中用到的技术Y,追踪各种化学反应背后分子如何重新排列U。

  总编辑圈点

  水,似乎一眼就能被看穿0,但深究起来就会发现M8Sk5,它可真不简单sX。一个H两个OPA6,这么平淡无奇的构成也能玩出各种花样FXh9I。它神秘1R0N,又奇特GjUw。比如d,纯水很难在刚好低于冰点的温度结冰joY5,而且在液相转化为固相时kOx,水的体积不是缩小GM,而是增大3b。人们一直很想知道,低温状态下的水分子究竟如何行动UC5TI。新研究显示LZ4,超低温下的水由两种完全不同的结构混合而成I5Z。水太重要6PfKv,它被认为是生命的起源2zHxgo。那么yNG,在寒冷星球上M,是不是也有以千奇百怪方式存在的液态水呢i?

【编辑:王诗尧】

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