科学家们发现了一种奇怪的新型冰，它可能会改变我们对水的看法：

科学家们在一罐超冷钢球中搅动普通的冷冻水，发现了一种以前未知的冰形式，它比目前任何其他冰都更接近液态水。

这是无定形冰，一种非晶态冰在地球上的自然界中发现。这是因为它的原子排列不是整齐重复的晶体模式，而是杂乱无章，原子杂乱无章。

但是团队实验中出现的无定形冰，一个称为球磨的过程，是不同于以往见过的任何无定形冰。

无定形冰通常密度较低，约为每立方厘米 0.94 克，或密度较高，从每立方厘米 1.13 克开始。新冰的密度为每立方厘米 1.06 克——非常接近水的密度，每立方厘米 1 克。

研究人员由前大学学院的化学家 Alexander Rosu-Finsen 领导在英国伦敦，将这种新形式命名为中密度无定形冰（MDA）。

“水是所有生命的基础。我们的存在依赖于它，我们启动了寻找它的太空任务，但从科学的角度来看，人们对它知之甚少，”伦敦大学学院的化学家 Christoph Salzmann 说。

“我们知道有 20 种晶体形式的冰，但以前只发现了两种主要类型的无定形冰，称为高密度和低密度无定形冰。它们之间存在巨大的密度差距，公认的观点是该密度差距内不存在冰，”Salzmann 解释说。

“我们的研究表明，MDA 的密度恰好位于该密度差距内，这一发现可能对我们了解液态水及其许多异常现象产生深远的影响。”

水，不是拐弯抹角，就是很奇怪。因为它无处不在，对我们的生存必不可少，我们不太倾向于考虑它，但它不遵循与其他液体相同的规则。

它是一种通用溶剂；也就是说，许多其他物质很容易溶解在其中。与其他液体相比，它的表面张力和沸点都异常高。

它在冷却条件下的密度可能是最奇怪的：随着大多数液体冻结，它们的密度会增加。水则相反：它的密度变小，这意味着水冰的密度通常低于水。这就是为什么冰块会漂浮在您的饮料中。

但并非所有的冰都是一样的。在地球上，冰自然地呈晶体状，其原子以重复的六角形排列。这就是为什么雪花往往是六边形的。然而，在近乎真空的太空中，冰通常是无定形的，因为原子没有保留足够的热能来摆动成晶体结构。

无定形冰中的密度差距是相当重要的我们对水的理解。事实上，之前的研究和模拟发现这种分裂可能意味着水在非常寒冷的温度下以两种独立的液体形式存在如果条件合适，甚至可以像油和水一样共存，而不是混合。嘿，水做了更奇怪的事情。

部分用来压碎冰的实验装置。 （Christoph Salzmann）

但是随后 Rosu-Finsen 和他的同事们得到了一些钢球。球磨是一种用于研磨或混合材料的工业技术。研究人员使用液氮将研磨罐冷却至 -200 摄氏度（-328 华氏度），加入普通水冰，然后摇匀。

“我们疯狂地摇晃了很长时间的冰并破坏了晶体结构，”Rosu-Finsen 解释道。 “而不是最终得到更小的冰块，我们意识到我们已经想出了一种全新的东西，具有一些显着的特性。”

这些特性的含义尚不清楚。MDA 可能是一种研究人员认为，液态水的“玻璃状”状态。虽然自然界中不会形成无定形冰，但存在其他无定形固体；玻璃就是其中之一，它只是液态二氧化硅的一种固体形式。但 MDA 也可能只是严重剪切的结晶冰。

这确实表明我们需要重新检查现有的水模型，以找出 MDA 在图片中的位置。但它已经显示出解释某些问题的希望水冰在宇宙中的行为方式。

研究人员通过实验了解 MDA 再结晶、压缩和升温时会发生什么。他们发现这个过程释放出惊人的能量，表明 MDA 可以在木星等冰封世界的构造活动中发挥作用n moon Ganymede。

这一发现也显示了未来对水的特殊性质进行实验和探测的潜力。

“我们已经证明有可能创造出看起来像定格动画的水，”伦敦大学学院的化学家安德里亚·塞拉 (Andrea Sella) 说。

“这是一个出乎意料且非常惊人的发现。”

这项研究已发表在《科学》杂志上。