科技日報記者 劉霞
據(jù)英國《新科學家》雜志網(wǎng)站25日報道，法國國家科學研究中心研究團隊開展的一項計算機模擬發(fā)現(xiàn)，在極高的溫度和壓力下，水將變成一種“超強酸”，這種“超酸水”可用于制造鉆石。最新研究不僅為鉆石制造工藝帶來了新思路，或許也能揭示天王星和海王星等冰凍行星上神秘“鉆石雨”的形成之謎。
模擬顯示，在1727℃至2727℃的極端溫度以及22至69千兆帕的極端高壓下，普普通通的水將“變身”為一種“超強酸”，其酸性強度可達硫酸的數(shù)十億甚至數(shù)萬億倍。
2727℃是太陽黑子的溫度，50千兆帕壓力相當于100頭大象立于人的指尖之上?？茖W家目前只在地球內(nèi)部、天王星和海王星等冰凍行星內(nèi)，以及實驗室內(nèi)的受控環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)過此類高溫高壓條件。
團隊利用計算機模擬原子運動和化學反應作出了上述發(fā)現(xiàn)。他們還根據(jù)模擬結(jié)果訓練了一個機器學習模型，并利用其更高效地進行計算。模擬結(jié)果顯示，在相同的極端條件下，這種“超酸水”能將甲烷等碳氫化合物轉(zhuǎn)化為類鉆石結(jié)構(gòu)。團隊認為，這或許能完美解釋為何天王星和海王星等冰冷巨行星內(nèi)部會持續(xù)上演“鉆石雨”奇觀。
這種“超酸水”或許能革新鉆石制造技術(shù)，或者在煉油等工業(yè)領域取代傳統(tǒng)的超強酸。不過，美國埃默里大學的喬爾·鮑曼認為，雖然理論模型令人振奮，但在實驗室復現(xiàn)行星內(nèi)部極端環(huán)境仍面臨巨大挑戰(zhàn)。此外，“超酸水”與“鉆石雨”之間的關(guān)系目前也只是一種推測。
