我們熟悉的冰有著規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu),地球上凍結(jié)的冰也幾乎都以這種形式存在。但放眼整個(gè)宇宙,這種晶體冰反倒成了非主流的形態(tài),而缺乏高度有序晶體結(jié)構(gòu)的無定形冰才是冰在宇宙中最常見的結(jié)構(gòu)。
90年前,當(dāng)時(shí)的研究人員發(fā)現(xiàn)水蒸氣在-110℃的金屬表面凝華,形成了低密度無定形冰(密度為0.94g/cm3);20世紀(jì)80年代,科學(xué)家將普通的冰放置在接近-200℃的環(huán)境下壓縮,又發(fā)現(xiàn)了另一種高密度無定形冰(密度不低于1.13g/cm3)。在此之后,這兩種存在巨大密度差異的冰一直被認(rèn)為是無定形冰的全部形態(tài)。但最近,英國倫敦大學(xué)學(xué)院Christoph G. Salzmann教授和Angelos Michaelides教授合作在《科學(xué)》雜志上發(fā)表一項(xiàng)新的研究:在-200℃下,將普通的冰和鋼球放入球磨機(jī)中,能夠制備出結(jié)構(gòu)不同的中密度無定形冰(MDA)。
MDA的出現(xiàn)加深了科學(xué)家對天體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識。由于在宇宙中極低的溫度下,冰不具備形成晶體所需的熱能,因此正如開頭所言,無定形冰在宇宙中十分常見。研究人員推測,MDA可能就存在于外太陽系的冰質(zhì)衛(wèi)星中。