地球上看不见的水:“超离子水”微观结构首次被拍到
创始人
2026-01-23 13:17:48
0次

IT之家 1 月 17 日消息,科技媒体 Golem 昨日(1 月 16 日)发布博文,报道称科学家利用超快 X 射线衍射技术,成功观测到一种全新的“超离子水”结构。

超离子水的微观结构示意图,其中氧原子形成刚性晶格,而氢离子几乎可以在其中自由移动。这种极端状态通常只存在于大型行星的内部,而此次实验是利用强激光进行的。(图源:Greg Stewart / SLAC 国家加速器实验室)

来自德国罗斯托克大学、法国 CNRS 综合理工学院及赫姆霍兹德累斯顿-罗森多夫中心的研究团队,利用超快 X 射线衍射技术,首次清晰观测到一种前所未见的水的形态。

这种被称为“超离子水”的物质展现出独特的微观构造:氧原子形成固定的晶格骨架,而氢原子核(质子)则像液体一样在骨架间自由穿梭,这种奇特的“固液混合”态赋予了水极高的导电性能。

这一发现为行星科学解开了一个长期谜题。天王星和海王星这两颗“冰巨星”拥有极不寻常的磁场,结构错综复杂,甚至拥有四个磁极,且磁场强度波动剧烈,部分区域远超地球磁场。

研究团队推测,其原因正是因为这两颗行星内部深处充满了这种高导电的超离子水。鉴于天王星和海王星的主要成分是水,科学家认为,这种在地球上罕见的超离子水,很可能才是太阳系中水最普遍的存在形式。

要让水进入这种奇异状态,条件极为苛刻。实验数据显示,只有在约 2500 开尔文(2200℃)的高温和超过 150 吉帕(GPa)的压力下才会发生相变。

150 吉帕相当于地球大气压的 150 万倍,这种压力在冰巨星内部司空见惯,但在实验室中却极难实现。研究人员通过快速连续的冲击压缩,成功在实验室瞬间制造了高达 180 吉帕的极端环境。

实验装置示意图,图源:论文

维持这种极端状态的时间极短,仅能持续数皮秒(万亿分之一秒)。为了捕捉这一瞬间的结构,团队使用了与其持续时间相当的超快 X 射线激光脉冲进行探测。

观测结果令人惊讶:在高压下,氧原子的晶格并非完美排列,而是呈现出面心立方结构与六方堆积的混合形态,内部存在大量堆垛层错。这表明即便在如此惊人的压力下,水分子晶格仍未达到理论上最紧密的堆积状态。

IT之家附上参考地址

相关内容

正泰电源取得多路输出反激电...
国家知识产权局信息显示,上海正泰电源系统有限公司取得一项名为“多路...
2026-09-14 01:04:06
园林股份再出手!拟购华澜微...
业绩接连亏损之下,园林股份(605303)欲再度加码半导体业务。9...
2026-09-14 01:03:58
美股半导体股暗盘集体下挫
每经AI快讯,9月13日,美股半导体板块在暗盘交易中集体走低。美光...
2026-09-14 01:03:52
浙商证券:在AI驱动算力设...
人民财讯9月13日电,浙商证券研报认为,AI算力重塑PCB需求结构...
2026-09-14 01:03:46
股市必读:9月11日和辉光...
截至2026年9月11日收盘,和辉光电(688538)报收于2.2...
2026-09-14 01:03:31
股市必读:博敏电子(603...
截至2026年9月11日收盘,博敏电子(603936)报收于20....
2026-09-14 01:03:26
国产AI芯片大卖,上半年谁...
(本文作者为 半导体产业纵横,钛媒体经授权发布) 文 | 半导...
2026-09-13 22:56:32
“未给英伟达供货!”“5天...
记者|黄胜 张益铭 编辑|程鹏 黄胜 张益铭 杜恒峰 校对|张锦河...
2026-09-13 22:56:23
原创 ...
不知道大家有没有过这种细思极恐的经历: 前一秒刚和朋友聊完想换个双...
2026-09-13 22:56:11

热门资讯

国产AI芯片大卖,上半年谁真正... (本文作者为 半导体产业纵横,钛媒体经授权发布) 文 | 半导体产业纵横 最近,海光、寒武纪、...
股价年内翻倍!宏昌电子拟定增募... 9月11日,宏昌电子(603002.SH)发布2026年度向特定对象发行A股股票预案,拟募集资金总额...
车灯内卷时代,出路在何方?安瑞... 厦门2026年9月13日-- 汽车智能化持续演进,汽车车灯早已突破传统照明功能,跃升为整车智能交互、...
广东先导微电子:深耕光电与集成... 9月9日,第27届中国国际光电博览会(CIOE)在深圳国际会展中心(宝安新馆)正式启幕。作为化合物半...
三相稳压器厂家推荐与选型指南:... 对于工业设备所需的50KVA三相稳压器,尤其是补偿式三相调压器,选型核心在于稳压精度、响应速度和负载...
星球石墨中标:唐山三友电子化学... 证券之星消息,根据天眼查APP-财产线索数据整理,根据唐山三友电子化学品有限责任公司9月10日发布的...
2026 年嵌入式冰箱技术盘点... 2026-09-12 19:00:29 作者:狼叫兽 装修到橱柜阶段,很多人卡在同一个问题上:嵌入式...
把新质生产力嵌入旅程:2026... 扣紧腰封、绑好束带,试着迈出第一步后,背部的电机随即给出一股向前的力。起初,人和机器还在互相寻找节奏...
真空里造了个聚灵阵,超导的灵气... 修真小说里,高手要突破境界,常常得找个聚灵阵,把天地灵气汇拢、放大,再引到自己身上,一举冲关。 最...
每周股票复盘:剑桥科技(603... 截至2026年9月11日收盘,剑桥科技(603083)报收于224.46元,较上周的188.37元上...