Поведение воды в теоретических условиях почти бесконечного давления

Я задавал аналогичный вопрос здесь , но данный ответ показывает поведение воды в общих условиях.

Я хотел бы знать, на что похоже поведение воды по мере того, как давление увеличивается к бесконечности, не имея возможности вырваться из своего заключения ... то есть водяной шар в ядре галактической массы ... может быть, этот вопрос больше относится к теоретической физике, поскольку мы не можем реально измерить или поэкспериментировать?

Ответ, который вы получили там, скорее всего, тот, который вы можете получить здесь. Вы действительно должны убедиться, что понимаете это, прежде чем продолжить поиск.
@AndréNeves, этот последний ответ полезен для понимания поведения воды при относительно низких давлениях и температурах. Я смотрю, что произойдет после того, как «лед» больше не сможет перестраивать структуру, а давление продолжит расти.
Я не понимаю, что это будет. Какое это будет давление в паскалях? Вот, взгляните: en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_(давление)
Ура, @AndréNeves. Это хороший ресурс. Давление, на которое я смотрю, падает между 10 ^ 11 и 10 ^ 16 Па.
Тогда верхняя область диаграммы, упомянутая в CSE ( i.stack.imgur.com/RpaIc.png ), не является «относительно низким давлением», а находится в том порядке, в котором вы хотите. Однако я не знаю, как очень высокие температуры (15 миллионов К, ядро ​​Солнца) повлияют на состояние воды.
исследования показывают, что температура мало влияет на материю после определенного давления. Плотность материи увеличивается из-за меньших и более быстрых движений субатомных частиц.
В таком случае эта диаграмма вас полностью удовлетворила бы. Ice XI был бы ответом.
Это часть ответа, @AndréNeves, но шаги, которые происходят в прошлом, наиболее любопытны. 1 ТПа = ~ 10^12 Па, поэтому диаграмма описывает только характеристики в начале моего запроса. Что должно произойти за льдами, когда давления достаточно сильны, чтобы разорвать узы, и что влечет за собой разрыв этих уз?
Не могли бы вы предоставить материал, подтверждающий предположение, что разрыв связи произойдет после такого давления? Я просто не уверен, что что-то особенное произойдет на 4 порядка выше 10^12.
Субатомные частицы имеют пределы давления, после которых они вырождаются. Я не уверен, что связи между водородом и кислородом могут разорваться еще до того, как это произойдет, учитывая, что по отдельности они заняли бы больше места, чем вместе, en.wikipedia.org/wiki/Degenerate_matter#Electron_degeneracy

Ответы (2)

Вот фазовая диаграмма воды:

фазовая диаграмма

Диаграмма показывает нам, что при давлении около 1 терапаскаля (около 10 миллионов атмосфер) лед является твердым, по крайней мере, до 400 C. Было предсказано ( ссылка_1 , ссылка_2 ), что при более высоких давлениях, где-то между 1,5 и 6 терапаскалями, твердый лед будет претерпевать переход изолятора в металл и проявлять свойства, обычно связанные с металлами (зонная структура, электрическая проводимость и т. д.). Это около 15-60 миллионов атмосфер.

Но если бы давление увеличивалось до бесконечности, поведение воды (без того, чтобы вода могла вырваться из своего заточения, скажем, водяного шара в ядре галактической массы) было бы совсем другим...

Достаточно сказать, что она не остается водой после определенного момента. Интенсивные температуры, создаваемые сжатием, заставят воду распасться, и в конечном итоге из-за ядерных реакций в ней больше не будет даже атомов кислорода. Поскольку мы говорим о приложенном извне давлении, предел Чандрасекара не применяется, поэтому существует точка, в которой электроны и протоны объединяются (когда давление вырождения электронов преодолевается) и остается масса нейтронов. Сами нейтроны также имеют давление вырождения (хотя у нас нет хороших моделей, чтобы предсказать точное давление, которое необходимо преодолеть). Отсюда мы не знаем, что происходит с такой же уверенностью, но было предсказано образование кварковой материи.

В конце концов, мы достигаем сингулярности. Мы можем думать об этом как о том, что вся материя, которая у нас была до того, как она была сжата в бесконечно малый объем с бесконечной плотностью, и наше приложенное давление перестает что-либо значить. Если бы мы начали с достаточного количества воды, она вела бы себя так же, как и любая другая черная дыра, хотя предполагается, что микрочерные дыры обладают некоторыми особыми свойствами.

Упоминания: @ron @ Michael DM Dryden

Спасибо за замечательный ответ с интересными темами для исследования. Если бы можно было предположить, что плотность увеличится, чтобы соответствовать предполагаемой плотности железо-никелевого ядра Земли, мне интересно, как давление вырождения электронов влияет на магнитные поля.

Да, вопрос теоретический, поэтому и ответ. Под достаточным давлением вода станет твердой, независимо от температуры. То есть, насколько это еще вода. Если давление достаточно высокое, атомы будут коллапсировать и образовывать нейтронно-вырожденное вещество (теоретически существующее в ядрах нейтронных звезд). Я не уверен, может ли быть промежуточная смешанная фаза между водой и «нейтронием», в которой только один из атомов коллапсирует первым (либо H, либо O), а другой — при большем давлении.

Некоторые исследования предполагают, что в какой-то точке давления между льдом и плавлением вода приобретает металлические характеристики.
Будет ли это твердое тело в ядре Солнца (25 ППа, 15,6 МК)? Это должно быть просто, но я не мог этого понять.
Поведение воды в теоретических условиях почти бесконечного давления
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v