科學界創舉 60億分之1秒拍下水結成「外星冰」

▲科學家拍出「外星冰」（ice VII）。（圖／示意圖，達志影像）

國際中心／綜合報導

美國史丹佛大學研究人員日前在新一期《物理學評論通訊》（Physical Review Letters）中表示，他們首次在實驗室拍下地球上的水冷凝成「外星冰」（ice VII）的過程，成為科學界創舉。

在一般情況下，水只能以一種方式結晶，無論是在冰箱或冰川，都會冷凝成六方體晶體結構的冰，然而在兩個冰凍行星相撞等外星高壓環境中，就可能會產生立方體晶體結構的「外星冰」，科學家認為，土星最大的衛星泰坦上即有大量「外星冰」的存在。

▼土衛六泰坦可能存在大量「外星冰」。（圖／翻攝自NASA官網）

研究人員在實驗中使用世界上最強大的X射線雷射器，在一個含有液態水樣本的小目標發射綠色強烈雷射，蒸發目標表面的金剛石層，產生強大衝擊波，以超過海平面大氣壓5萬倍的強壓壓縮液態水樣本，同時，再使用另一台儀器射出第二道激光，形成一系列持續千萬億分之一秒的脈衝，以類似相機閃光拍照的原理拍下液態水在超高壓下形成「外星冰」的過程，而這段從液態水到「外星冰」的相變過程總共只花了6納秒（1納秒為10億分之一秒）。

針對研究結果，史丹佛大學學者亞麗安娜（Arianna Gleason）表示，「了解這些冰體的內部空間將有助於理解太陽能系統中的世界如何形成，也可幫助人們更認識水在地球以外的星體上的各種形態及成因」。

▼ 水的相變過程。（圖／達志／示意圖）