科学家通过实验证明：“冰十八”可在极端环境

在科特·范尼加特（Kurt Vonnegut）的经典科幻小说《猫的摇篮》（Cat's Cradle）中，主角意外接触到了一种独特形态的水，它就是在室温下呈现固态的“冰九”（ice-nine）。在小说里，作者声称任何与冰九接触的液态水，都会立即被冻结，最终导致世界上所有的海洋都变成了冰面。 令人震惊的是，加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的科学家们，竟然打造出了与小说中描绘得同样狂野的“超级冰”。

（图自Marius Millot / Federica Coppari / Sebastien Hamel / Liam Krauss）

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。

研究配图 - 1实验理念 / 未按比例缩放（来自 LLNL ，via C ）

显然，水（H 2 O）一种性质相当奇特、分子结构令人难以置信的神奇物质。在 5 月 8 日出版的《自然》（ Nature ）期刊上，研究人员详细介绍了冰十八的打造方法。

报道称，LLNL 团队使用了六套巨大的激光束来产生极端强度的冲击波，将微量的水“速冻”（flash-freeze）起来。

研究配图 - 2利用一维拉格朗日辐射流体动力学，模拟确定反射压缩路径。

论文主要作者 Marius Milot 在一份新闻稿中称

我们设计的实验目标是将水压缩冻结称固态的冰，但不确定在保持此等压力和温度的条件下，冰晶是否真的能够在几十亿分之一秒的时间内形成。

研究配图 - 3X-射线衍射的数据与结果

根据构成水分子的氢氧原子的不同排列，冰存在着许多不同的构型。此前，该团队已通过计算机模拟证明这种冰这一存在，但现在他们在地球上制成冰十八、并记录了它的影像。

Marius Milot 补充道 —— 计算机模拟为超离子冰提出了许多不同的潜在冰晶结构，而我们的研究为其提供了一项关键的试验。

研究配图 - 4水相图（Phase diagram of H 2 O）

一些研究人员相信，这种形态的冰可能在整个宇宙中广泛存在，比如被锁定在海王星和天王星等冰冷的行星中。 论文原标题为

《Nanosecond X-ray diffraction of shock-pressed superionic ater ice》

【来源Beta.COM】