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美国科学家们利用超强激光将廉价塑料炸成微小的“纳米钻石” ， 并由此证实了一种新型奇异水的存在 。 这些发现说明冰巨星上存在钻石雨 ， 并解释为什么这些寒冷的星球有如此奇怪的磁场 ， 激光爆破技术也可以带来更多的地球应用 。 纳米钻石是仅测量几纳米或十亿分之一米的钻石 。 研究合著者采访时表示 ， 它们既有现有的应用 ， 也有潜在的应用 ， 例如将二氧化碳转化为其他气体 ， 并将药物输送到体内 。
科学家们解释说：“纳米金刚石还可以用作超小型和非常精确的温度和磁场量子传感器 ， 这可能会导致大量应用 。 ”他说 ， 这项技术还可以通过创造资金激励来清除和转化海洋中的塑料 ， 从而减少塑料污染 。
多年来 ， 行星科学家一直怀疑钻石是在海王星和天王星等冰巨星寒冷的内部形成的 。 如果确实是这样的 ， 它们就会像“雨点”一样穿过这些冰冻世界的内部 。 为了看看这个过程是否可行 ， 科学家们取了一片聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料（塑料瓶中的类型） ， 并使用SLAC国家加速器实验室Linac相干光源中极端条件下物质仪器中的高功率光学激光器将塑料加热至约10000华氏度（6000摄氏度） 。
科学家们还在纳秒的时间内造成了比地球大气层大数百万倍的压力 。 这种极端压力震动了塑料 ， 导致塑料中的碳原子重新配置为晶体结构 ， 氢和氧通过晶格漂移 。 “使用强大的X射线激光 ， 我们可以观察样本内部 ， 并拍摄那里发生的化学反应 。 在实验的时间范围内 ， 我们发现压缩塑料中纳米金刚石的形成非常有效 ， 只有几纳秒 。 ”
新的研究表明 ， 这种类型的钻石比科学家先前认为的更为普遍 ， 这增加了冰巨人在其固体核心周围形成厚层钻石的可能性 。 实验还强烈表明 ， 在这种冰雪世界内部的高温高压下 ， 一种奇特的水状态 ， 称为表面离子水冰出现 。
这种奇怪的水形态允许质子穿过氧原子的晶格 。 “如果这种超离子水存在于天王星和海王星等冰巨星上 ， 质子通过这种奇异物质的运动可能有助于产生在这些行星上观察到的特殊磁场 。 过去的计算表明 ， 行星内部可能发现的碳原子会使在那里形成的任何超离子水极不稳定 。 ”科学家们解释说 。
不久 ， 一艘宇宙飞船可能会造访这些冰冻的世界 ， “希望在未来十年内 ， 美国国家航空航天局将向天王星发射一枚新的太空探测器 ， 这是十年调查中确定的最高优先事项 。 ”另一位参与本次研究的科学家解释说 。 这些发现也会有更多的商业应用 。 现在 ， 人们通过引爆碳或用炸药将较大的钻石炸成碎片来制造纳米钻石 ， 从而制造出不同尺寸的钻石大杂烩 。 新方法可以制造特定尺寸钻石 ， 而且更清洁 ， 拥有更高效率 。
【让塑料变成钻石和新型奇异水，新发现在天文学和量子科学都有应用】
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