一塊“七號(hào)冰”，真的能凍結(jié)地球上全部的海洋嗎？它到底是什么物

提到冰這種物質(zhì)，我們每個(gè)人都十分熟悉。尤其是對(duì)于我國(guó)東北一帶的居民而言，每到冬天的時(shí)候，只要拿上一瓶水前往室外，過(guò)不了幾秒鐘的時(shí)間，整瓶水就會(huì)逐漸結(jié)冰。

可很少有人知道，其實(shí)就冰這種看起來(lái)十分普通的物質(zhì)，其實(shí)內(nèi)部也有許許多多的分類(lèi)。在現(xiàn)如今的科學(xué)界中，科學(xué)家們就將冰劃分出了19種形態(tài)，其中最出名的便是冰的第七種形態(tài)，也就是七號(hào)冰。不僅如此，甚至還有傳言稱(chēng)“一塊七號(hào)冰就能讓地球上的海洋全部?jī)鼋Y(jié)”，事實(shí)真的如此嗎？所謂的七號(hào)冰又究竟是什么物質(zhì)呢？

我們?cè)谌粘Ｉ�活中�?jiàn)到的所有冰塊，都只不過(guò)是十九種冰形態(tài)中最常見(jiàn)的一種，也就是“一號(hào)冰”，由于其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，人們也稱(chēng)其為六角冰，其獲取的方式也是最容易的。那既然如此，那么冰塊形態(tài)分類(lèi)的說(shuō)法又是從何而來(lái)的呢？其他十八種冰塊的形態(tài)是否跟一號(hào)冰相同？

都叫冰，卻有十八種形態(tài)，很多人可能會(huì)問(wèn)，既然外表相同，晶體結(jié)構(gòu)不同，如何證明冰的形態(tài)是不同的呢？其實(shí)這個(gè)問(wèn)題的答案很簡(jiǎn)單，那就是不同形態(tài)的冰，成型所需要的條件也各不相同。尤其是在壓強(qiáng)這一點(diǎn)上，在低壓低溫下形成的冰塊就與在高壓低溫下的冰塊完全不同。

而我們前文所提的“七號(hào)冰”的形成，就不可能是在我們正常生活中所隨便看到的�？茖W(xué)家們?cè)鴮?duì)七號(hào)冰下過(guò)定義，這種冰屬于立方形晶體形態(tài)。和正常的冰塊一樣，同樣是由兩個(gè)氫分子和一個(gè)氧原子組成，化學(xué)方程式也可以寫(xiě)作H₂O。

一般提到類(lèi)似七號(hào)冰這種比較少見(jiàn)的物質(zhì)，人們就會(huì)想象七號(hào)冰的結(jié)構(gòu)會(huì)不會(huì)比較復(fù)雜�？墒聦�(shí)上，七號(hào)冰是所有冰形態(tài)中唯一一種能夠通過(guò)簡(jiǎn)單冷卻的無(wú)序冰形態(tài)。換句話說(shuō)就是，這種形態(tài)的冰，自身的晶體結(jié)構(gòu)組成是非常簡(jiǎn)單的。

這一點(diǎn)在和其他形態(tài)的冰進(jìn)行對(duì)比時(shí)就很容易體現(xiàn)出來(lái)，世界上絕大多數(shù)形態(tài)的冰都會(huì)在晶體結(jié)構(gòu)上會(huì)以不同的方式進(jìn)行排列，可這些排列方式的成型要求卻很高。對(duì)于某些特殊形態(tài)的冰而言，甚至需要人類(lèi)實(shí)驗(yàn)儀器的幫助才會(huì)出現(xiàn)。

不過(guò)值得一提的是，七號(hào)冰的形成條件絕對(duì)超乎人們的想象。在其中一方面要求極低，甚至比普通冰塊的形成還要簡(jiǎn)單；可在另外一個(gè)方面，以地球現(xiàn)如今的自然環(huán)境來(lái)說(shuō)，根本達(dá)不到這個(gè)要求，而這兩個(gè)方面便是溫度和壓強(qiáng)。

在溫度方面，七號(hào)冰僅僅只需要4.9攝氏度就可以凝固，和我們對(duì)于普通冰塊的認(rèn)知完全不同。在壓強(qiáng)方面，七號(hào)冰的出現(xiàn)至少需要高達(dá)30億帕的壓強(qiáng)。很多人可能對(duì)30億帕沒(méi)有太大的概念，用自然界中的壓強(qiáng)進(jìn)行對(duì)比就能理解。

以現(xiàn)如今地球最深的馬利亞納海溝為例，這里的壓強(qiáng)就大約在1.0718億帕左右，和30億帕相比，兩者之間的差距實(shí)在過(guò)大。那么地球上就沒(méi)有能夠達(dá)到30億帕的地方嗎？答案也并非如此，在地幔深處，壓強(qiáng)就能夠達(dá)到這個(gè)數(shù)值，只不過(guò)在這個(gè)區(qū)域，地核產(chǎn)生的高溫根本不可能讓七號(hào)冰存在。由此可見(jiàn)，七號(hào)冰的物理性質(zhì)雖然簡(jiǎn)單，但實(shí)際形成的要求卻太過(guò)困難。也或許只有在某些特殊的地外天體中，人類(lèi)才有可能會(huì)發(fā)現(xiàn)大量七號(hào)冰的存在。

那既然七號(hào)冰要形成的條件這么苛刻，在地球上幾乎形成不了，科學(xué)家為什么還會(huì)把它定義出來(lái)呢？其實(shí)還真發(fā)生了在地球上發(fā)現(xiàn)七號(hào)冰的存在。早在2018年的時(shí)候，一個(gè)美國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)就曾在地表400多公里以下的一塊鉆石中發(fā)現(xiàn)了七號(hào)冰的存在。研究團(tuán)隊(duì)在挖取這些鉆石的時(shí)候，意外發(fā)現(xiàn)在鉆石內(nèi)部竟然還有另外一種晶體的存在，這種晶體與鉆石無(wú)關(guān)，卻更加偏向于冰，而這種“冰”就是讓人不可思議的“七號(hào)冰”。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，隱藏在鉆石中的這種無(wú)色晶體，偏向于冰卻也區(qū)別于常見(jiàn)的冰。特別是通過(guò)高能激光脈沖實(shí)驗(yàn)以后發(fā)現(xiàn)，這種晶體想要維持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，溫度必須保證在4.9攝氏度左右。

不僅如此，在強(qiáng)大的沖擊壓強(qiáng)下，七號(hào)冰還可以瞬間分解成100多個(gè)分子群，并且以每小時(shí)1600公里的速度向周?chē)�蔓延，形成�?lèi)似雪花狀的脆弱晶體，而這也是一小塊七號(hào)冰就能夠凍結(jié)地球所有海洋的謠傳的由來(lái)。只不過(guò)之前的研究學(xué)者們沒(méi)有想過(guò)，七號(hào)冰雖然可以大范圍地分解，但并不能對(duì)其他事物構(gòu)成影響。

實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到此，如果繼續(xù)強(qiáng)行破開(kāi)鉆石，近距離的觀測(cè)七號(hào)冰，最終的結(jié)果只有可能是七號(hào)冰會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)迅速融化，最終消失不見(jiàn)。

那么七號(hào)冰是如何進(jìn)入鉆石內(nèi)部的呢？其實(shí)這完全是一個(gè)偶然的情況。在地球演變的進(jìn)程中，碳分子在地底環(huán)境中逐漸融合形成鉆石的時(shí)候，一部分氧原子以及氫原子也隨著碳分子的空隙成了鉆石的組成部分之一。

在這以后，由于地殼板塊的不斷運(yùn)動(dòng)，這些鉆石逐漸下沉到能夠到達(dá)30億帕拉強(qiáng)的地底深處。當(dāng)溫度以及壓強(qiáng)都達(dá)到了七號(hào)冰的形成要求時(shí)，七號(hào)冰也就從原本的分子結(jié)構(gòu)變成了晶體結(jié)構(gòu)。更重要的是，由于碳分子形成的鉆石已經(jīng)凝固成形，且自身本就具有極大的穩(wěn)定性，能夠保證七號(hào)冰始終處于一個(gè)安全穩(wěn)定的環(huán)境之中，所以科學(xué)家們才有幸觀察到七號(hào)冰的存在。

至于七號(hào)冰可以?xún)鼋Y(jié)海洋的這種說(shuō)法，也不能算是憑空胡扯，因?yàn)槠咛?hào)冰的特性確實(shí)比較符合這種設(shè)想。根據(jù)科學(xué)家的研究來(lái)看，如果7號(hào)冰在自然條件下形成了，并且當(dāng)時(shí)的氣壓和溫度都滿(mǎn)足其繼續(xù)結(jié)冰的需求，那么這家伙就會(huì)從那一個(gè)“點(diǎn)”瘋狂地向外擴(kuò)散。在短短的一小時(shí)之內(nèi)，甚至能讓附近1600公里的地方都完成結(jié)冰。但是問(wèn)題是我們的自然界中，不可能存在30億帕的壓強(qiáng)，那就算是七號(hào)冰被放入了海洋，那基本也就是瞬間灰飛煙滅，成為了海洋中的一小滴海水。