科學家通過實驗證明：“冰十八”可在極端環境下形成
在科特·范尼加特（Kurt Vonnegut）的經典科幻小說《貓的搖籃》（Cat’s Cradle）中，主角意外接觸到了一種獨特形態的水，它就是在室溫下呈現固態的“冰九” （ice-nine）。在小說裡，作者聲稱任何與冰九接觸的液態水，都會立即被凍結，最終導致世界上所有的海洋都變成了冰面。令人震驚的是，加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的科學家們，竟然打造出了與小說中描繪得同樣狂野的“超級冰”。
（圖自：Marius Millot / Federica Coppari / Sebastien Hamel / Liam Krauss）
研究人員稱之為“冰十八”（XVIII），不過它只是一種極端形態的冰，無法像虛構的冰九那樣凍結整個世界，因為冰十八必須在極其炎熱的溫度（約5000℉ / 2760℃）和極端大氣壓（400 萬倍）的情況下存在。
研究配圖- 1：實驗理念/未按比例縮放（來自：LLNL，via Cnet）
顯然，水（H 2 O）一種性質相當奇特、分子結構令人難以置信的神奇物質。在5月8日出版的《自然》（Nature）期刊上，研究人員詳細介紹了冰十八的打造方法。
報導稱，LLNL 團隊使用了六套巨大的激光束來產生極端強度的衝擊波，將微量的水“速凍”（flash-freeze）起來。
研究配圖- 2：利用一維拉格朗日輻射流體動力學，模擬確定反射壓縮路徑。
論文主要作者Marius Milot 在一份新聞稿中稱：
我們設計的實驗目標是將水壓縮凍結稱固態的冰，但不確定在保持此等壓力和溫度的條件下，冰晶是否真的能夠在幾十億分之一秒的時間內形成。
研究配圖- 3：X-射線衍射的數據與結果
根據構成水分子的氫氧原子的不同排列，冰存在著許多不同的構型。此前，該團隊已通過計算機模擬證明這種冰這一存在，但現在他們首次在地球上製成冰十八、並記錄了它的影像。
Marius Milot 補充道—— 計算機模擬為超離子冰提出了許多不同的潛在冰晶結構，而我們的研究為其提供了一項關鍵的試驗。
研究配圖- 4：水相圖（Phase diagram of H 2 O）
一些研究人員相信，這種形態的冰可能在整個宇宙中廣泛存在，比如被鎖定在海王星和天王星等冰冷的行星中。論文原標題為：
《Nanosecond X-ray diffraction of shock-compressed superionic water ice》