Cuando se trata de hielo, todos estamos muy familiarizados con él. Especialmente para los residentes en el noreste de mi país, cada invierno, siempre que tome una botella de agua y salga, toda la botella de agua se congelará gradualmente en unos pocos segundos.
Pero pocas personas saben que, de hecho, incluso una sustancia aparentemente ordinaria como el hielo tiene muchas clasificaciones internas. En la comunidad científica actual, los científicos han dividido el hielo en 19 formas, la más famosa de las cuales es la séptima forma de hielo, que es el hielo No. 7.
No solo eso, sino que incluso hay rumores de que “un trozo de hielo número 7 puede congelar todos los océanos de la tierra”, ¿es esto cierto? ¿Qué es exactamente el llamado hielo No. 7?
forma de hielo
La aparición de los frigoríficos nos permite obtener cubitos de hielo en cualquier momento y en cualquier lugar, pero de hecho, todos los cubitos de hielo que vemos en nuestra vida diaria son solo la más común de las diecinueve formas de hielo, y la forma de obtenerlos es también la más común Fácil. Incluso un niño puede usar un recipiente para contener agua y ponerlo en el refrigerador.Después de esperar un rato, los cubitos de hielo aparecerán de forma natural.
En este caso, ¿de dónde viene el término para la clasificación de los cubitos de hielo? ¿Podría ser que otras formas de cubitos de hielo sean diferentes de nuestros cubitos de hielo comunes? La respuesta no es así. Thomas Loerting, profesor de química física de la Universidad de Innsbruck en Austria, dijo una vez: Para demostrar que cierto hielo es una nueva forma de hielo, es necesario aclarar cuál es la estructura cristalina de este hielo.
En otras palabras, cuando no podemos juzgar a qué forma de hielo pertenece un determinado cubo de hielo a través de la observación externa, debemos explicar el cubo de hielo a nivel molecular. Solo cuando la estructura cristalina del cubo de hielo es diferente de todas las formas conocidas de estructura de cristal de hielo, las personas pueden demostrar que se trata de una forma de hielo completamente nueva.
Muchas personas pueden preguntarse, dado que la apariencia es la misma y la estructura cristalina es diferente, ¿cómo probar que las formas de hielo son diferentes? De hecho, la respuesta a esta pregunta es muy simple, es decir, diferentes formas de hielo requieren diferentes condiciones para formarse. Especialmente en términos de presión, el hielo formado a baja presión y baja temperatura es completamente diferente del hielo formado a alta presión y baja temperatura.
No solo eso, muchos cubos de hielo con formas especiales tienen muchos más requisitos en el entorno externo de lo que la gente imagina. Tomando el cubo de hielo No. 7 mencionado hoy como ejemplo, una de las condiciones para su formación son los requisitos extremadamente altos de presión. Es completamente una fantasía ver el hielo No. 7 en la vida diaria.
hielo número siete
Los científicos han definido el Hielo No. 7, que es una forma de cristal cúbico. Como un cubo de hielo normal, también está compuesto por dos moléculas de hidrógeno y un átomo de oxígeno, y la ecuación química también se puede escribir como H2O.
En términos generales, cuando se menciona una sustancia relativamente rara como el Hielo No. 7, la gente se imagina si la estructura del Hielo No. 7 será más complicada. De hecho, Ice No. 7 es la única forma de hielo desordenado de todas las formas de hielo que puede pasar el enfriamiento simple. En otras palabras, esta forma de hielo tiene una estructura cristalina muy simple.
Esto se refleja fácilmente cuando se compara con otras formas de hielo.La mayoría de las formas de hielo en el mundo estarán dispuestas de diferentes maneras en la estructura cristalina, pero los requisitos de formación de estos arreglos son muy altos. Para algunas formas especiales de hielo, incluso se requiere la ayuda de instrumentos experimentales humanos para que aparezcan.
Pero el Hielo No. 7 es diferente. En la naturaleza, siempre que el ambiente externo cumpla con los requisitos para la formación del Hielo No. 7, este tipo de hielo aparecerá naturalmente sin ninguna intervención humana. Más importante aún, incluso en tales condiciones, el Hielo No. 7 aún puede exhibir el mismo estado de cristal desordenado que otras formas especiales de hielo.
Pero vale la pena mencionar que las condiciones de formación del Hielo No. 7 están absolutamente más allá de la imaginación de la gente. Por un lado, los requisitos son extremadamente bajos, incluso más simples que la formación de cubos de hielo ordinarios; por otro lado, en términos del entorno natural actual de la tierra, este requisito no se puede cumplir en absoluto, y estos dos aspectos son temperatura y presión.
En términos de temperatura, el Hielo No. 7 solo necesita 4,9 grados centígrados para solidificarse, lo cual es completamente diferente de nuestra percepción del hielo ordinario. En términos de presión, la aparición del Hielo No. 7 requiere al menos una presión de hasta 3 mil millones de Pa. Es posible que muchas personas no tengan un gran concepto de 3 mil millones Pa, y pueden entenderlo comparando la presión en la naturaleza.
Tomando como ejemplo la Fosa de las Marianas, la parte más profunda de la tierra en la actualidad, la presión aquí es de aproximadamente 107,18 millones de Pa. En comparación con 3 mil millones de Pa, la brecha entre los dos es demasiado grande. Entonces, ¿no hay ningún lugar en la tierra que pueda alcanzar los 3 mil millones Pa? La respuesta no es la misma, en las profundidades del manto la presión puede alcanzar este valor, pero en esta zona la alta temperatura que genera el núcleo de la tierra hace imposible que exista el Hielo No. 7.
Se puede ver que aunque las propiedades físicas del Hielo No. 7 son simples, los requisitos reales de formación son demasiado difíciles. Quizás solo en algunos objetos extraterrestres especiales, los humanos puedan encontrar la existencia de una gran cantidad de hielo No. 7.
¿Congelar el océano?
Después de comprender las propiedades físicas y las condiciones de formación del hielo No. 7, podemos verificar si es cierto el rumor de que un trozo de hielo No. 7 puede congelar todos los océanos de la tierra. Después de analizar la influencia de la estructura cristalina de Ice No. 7 y las condiciones en las que se formó, los científicos concluyeron:
¡Es imposible que el Hielo No. 7 congele todos los océanos de la tierra!
En primer lugar, en términos de posibilidad de existencia, la mayor diferencia entre el Hielo No. 7 y todas las demás formas diferentes de hielo son los requisitos de formación. Sin embargo, debido a que la estructura del Hielo No. 7 en sí también es un arreglo simple y desordenado, incluso si el Hielo No. 7 realmente se forma en la naturaleza, mientras el entorno externo cambie hasta cierto punto, este tipo de hielo cesará por completo. existir.
En otras palabras, cuando pongamos el Hielo No. 7 en el océano, el Hielo No. 7 desaparecerá a una velocidad muy rápida. A menos que el entorno de la superficie de toda la tierra haya alcanzado una presión de 3 mil millones de pascales y la temperatura permanezca por debajo de los 4,5 grados. Pero cuando esto suceda, la naturaleza del problema cambiará. La congelación del océano en hielo no es causada por un trozo particular de hielo No. 7, sino por la influencia de todo el entorno extraterrestre.
En segundo lugar, desde el punto de vista de la capacidad de influencia, cuando una determinada sustancia quiere afectar a otra sustancia, el punto más importante es el “proceso de asimilación”. Es decir, si el Hielo No. 7 quiere asimilar todo el océano, debe cambiar la estructura molecular de todos los recursos hídricos del océano. Pero en lo que respecta al hielo No. 7, no tiene esa habilidad en absoluto.
En este caso, no es el hielo No. 7 el que afecta los recursos oceánicos en la tierra, sino los recursos hídricos del océano los que afectan al hielo No. 7. Esto es fácil de entender, si intercambias el orden de magnitud entre el Hielo No. 7 y los recursos hídricos, encontrarás que tal vez una gota de agua tan alta como Baidu afectará al Hielo No. 7 en un área grande cuando ingrese al interior. de Hielo No. 7. Se puede ver que el hielo No. 7 afecta a todos los océanos de la tierra, lo cual es simplemente un rumor.
En circunstancias normales, es imposible que aparezca en la naturaleza el Hielo No. 7. Después de todo, los requisitos de presión son demasiado altos. Sin embargo, bajo ciertas condiciones especiales, también puede existir el Hielo No. 7. Después de todo, si los científicos no han descubierto el Hielo No. 7, es definitivamente imposible definir esta forma especial desconocida de hielo.
De hecho, ya en 2018, el equipo de investigación de Oliver T. Zhao descubrió la existencia del Hielo No. 7 en un diamante a más de 400 kilómetros bajo la superficie. Cuando el equipo de investigación excavó estos diamantes, encontraron inesperadamente que había otro cristal dentro del diamante.Este cristal no tiene nada que ver con los diamantes, pero está más inclinado al hielo.
Después de un largo período de investigación, los científicos descubrieron que los cristales incoloros ocultos en los diamantes están sesgados hacia el hielo, pero también son diferentes del hielo común. Especialmente después de experimentos con pulsos láser de alta energía, se descubrió que si este cristal quiere mantener una estructura estable, se debe garantizar que la temperatura sea de alrededor de 4,9 grados centígrados.
No solo eso, bajo la fuerte presión del impacto, Ice No. 7 puede descomponerse instantáneamente en más de 100 grupos moleculares y esparcirse a una velocidad de 1.600 kilómetros por hora, formando un cristal frágil similar a la nieve, que también es un pequeño El Hielo No. 7 podría congelar el origen de todos los océanos de la Tierra. Es solo que los académicos de investigación anteriores nunca pensaron que, aunque Ice No. 7 se puede descomponer a gran escala, no puede afectar otras cosas.
Por supuesto, el experimento solo está cerca del final aquí. Si continúas rompiendo el diamante a la fuerza y observas el Hielo No. 7 de cerca, el resultado final solo puede ser que el Hielo No. 7 se derretirá rápidamente en un tiempo muy corto. poco tiempo, y finalmente desaparecen.
Entonces, ¿cómo entró Ice Seven dentro del diamante? De hecho, esta es una situación completamente accidental. En el proceso de evolución de la tierra, cuando las moléculas de carbono se fusionan gradualmente en el ambiente subterráneo para formar diamantes, algunos átomos de oxígeno y átomos de hidrógeno también se convierten en uno de los componentes de los diamantes junto con los huecos de las moléculas de carbono.
Después de eso, debido al continuo movimiento de las placas tectónicas, estos diamantes se hundieron gradualmente hasta una profundidad de 3 mil millones de pallas. Cuando la temperatura y la presión cumplan con los requisitos para la formación del Hielo No. 7, el Hielo No. 7 cambiará de su estructura molecular original a una estructura cristalina.
Más importante aún, debido a que el diamante formado por moléculas de carbono se ha solidificado y formado, y tiene una gran estabilidad, puede garantizar que el hielo No. 7 esté siempre en un entorno seguro y estable, por lo que los científicos tienen la suerte de observar el No. 7. presencia de hielo.
La importancia de la investigación del hielo No. 7
Dado que se ha demostrado que el Hielo No. 7 no tiene la capacidad de afectar a todos los océanos de la Tierra, y los requisitos de formación del Hielo No. 7 en sí son extremadamente difíciles, ¿por qué deberíamos estudiar el Hielo No. 7? No solo eso, sino que cada vez que se desarrolla con éxito un cristal como este, es necesario preservarlo con diamantes.¿No es esta una colección completa?
De hecho, la razón principal por la que los científicos estudian el Hielo No. 7 y continúan estudiando más sobre la estructura especial y los requisitos de formación del Hielo No. 7 es para desempeñar un papel correspondiente en la exploración futura de cuerpos celestes extraterrestres.
A juzgar por el entorno superficial actual de la tierra, la formación del Hielo No. 7 es imposible, pero si está en otro cuerpo celeste, cuando la temperatura y la presión cumplan con los requisitos, el Hielo No. 7 existirá naturalmente. No solo eso, debido a que la esencia del hielo No. 7 es una forma especial de hielo, los científicos también pueden inferir que puede haber una gran cantidad de recursos hídricos en el cuerpo celeste a través de la existencia del hielo No. 7.
Cualquiera que entienda la exploración de cuerpos celestes extraterrestres sabe que una vez que sea posible determinar que hay agua en un cuerpo celeste, las agencias espaciales del mundo prestarán más atención a este cuerpo celeste.
Tomando a Europa como ejemplo, aunque en apariencia no es muy diferente a otros planetas, y es solo un satélite, pero debido a la existencia de una gran cantidad de recursos hídricos, Europa también se considera que es el más grande del planeta solar. sistema Uno de los cuerpos celestes que pueden tener vida. Después de alcanzar este paso, la dirección de la exploración cósmica en realidad se volverá más amplia.
Al enfrentar el hielo No. 7, cada uno de nosotros debe tener una comprensión correcta. Aunque la afirmación de que el hielo No. 7 puede afectar los océanos de la Tierra es solo un rumor, no tiene nada que ver con el material del hielo No. 7 en sí.
Probamos los rumores, y el objetivo principal es solo comprender el límite de la capacidad de No. 7 Ice. Creo que en futuras investigaciones habrá cada vez más sustancias similares. Lo que realmente debería preocuparnos es cómo pensar en la dirección de investigación relevante a través de la esencia de las cosas.
