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本报讯 研究人员发现了一种无固定形状的新型冰——它没有整齐有序的晶体结构，这有助于揭开液态水的奥秘。相关研究2月2日发表于《科学》。
人们已经知道两种类型的无定形冰——高密度和低密度的。研究人员认为没有办法制造出中等密度的无定形冰（MDA）。但是，当英国伦敦大学学院的Christoph Salzmann等研究人员将普通冰（具有六边形晶体结构）放入一个装有冷却至-200℃钢球轴承的玻璃杯时，它们碰撞产生的剪切力制造出了MDA。
“这是一个周五下午进行的实验。我们只是把冰打成小块，本以为什么都不会发生。”Salzmann说，“但令人惊讶的是，确实发生了一些事情。”
实验中产生的细白色粉末密度正好介于其他两种已知形式的无定形冰之间，且几乎与液态水的密度完全相同。研究人员表示，这可能是水的另一种存在状态——玻璃相，即一种在极低温度下也能表现为液态的物质。在短时间内，玻璃相可能看起来是固体，但在长时间内它会像黏性液体一样流动。
液态水看似平凡，而一旦冷却到极低温度，它就能表现出特殊的性能。基于低密度和高密度无定形冰之间的差距，研究人员曾提出，过冷水可能同时以两种不同的液相存在，其中一种浮在另一种之上，但MDA的存在使这一想法受到质疑。
Salzmann说：“它表面和普通冰相似，但密度和液态水一样，所以最大的问题是，它到底是什么？如果能弄清楚MDA是什么，那我们将更好地了解液态水。”
MDA也可能是外太阳系冰卫星的重要组成部分。这些星球由于其主行星的引力而经历了强烈的剪切力，这可能为MDA的形成创造了合适的条件。研究人员还发现，这种冰升温时会释放大量热量，这可能会对这些星球的地质活动产生巨大影响。（王见卓）
相关论文信息：
https://doi.org/10.1126/science.abq2105
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