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并非像水一樣完全無序 “太空冰”內(nèi)部暗藏納米級結(jié)晶

时间:2025-07-10     作者:劉霞【转载】   来自:科技日報(bào)

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英國劍橋大學(xué)與倫敦大學(xué)學(xué)院聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn),宇宙中普遍存在的“太空冰”,其內(nèi)部暗藏納米級結(jié)晶,而并非此前認(rèn)為的那樣是像液態(tài)水一樣完全無序的物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了科學(xué)界對“太空冰”的認(rèn)知,或?qū)χT多研究領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《物理評論B》。

彗星、冰衛(wèi)星乃至星際塵埃云里的“太空冰”,與地球上的冰截然不同。過去半個(gè)世紀(jì),科學(xué)界始終認(rèn)為,這些“太空冰”因低溫凍結(jié)而無法形成晶體結(jié)構(gòu)。但最新研究通過計(jì)算機(jī)模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,首次捕捉到這些神秘冰體內(nèi)部存在約3納米寬(相當(dāng)于DNA單鏈寬度)的微晶體。

團(tuán)隊(duì)采用“復(fù)結(jié)晶”實(shí)驗(yàn)方法時(shí)獲得關(guān)鍵突破:當(dāng)對不同來源的無定形冰樣本加熱時(shí),發(fā)現(xiàn)其晶體結(jié)構(gòu)竟保留著原始形成的特征,就像一種“記憶指紋”,而真正完全無序的冰體并不具備這種特性。

團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,這一發(fā)現(xiàn)具有多重深遠(yuǎn)意義。這些漂浮在宇宙中的“太空冰”就像星際信使,為研究行星形成、星系演變等宇宙過程提供了新的視角。此外,它們特殊的“半晶體”結(jié)構(gòu)可能解釋水的諸多異常特性。而且,這種“太空冰”在航天領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力,既可作為輻射防護(hù)材料,又能分解為氫氧燃料。






編輯:金文婕

審核:王仕偉

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