能源部西北太平洋国家实验室（PNNL) 的研究人员在最新一期的 "科学" 杂志上写道，他们首先测量了超冷的水，发现水在零下 80 摄氏度的低温下以液态形式存在，是由两种液体混合而成的。最新的研究提高了我们对水的深入理解，也有助于科学家解释为什么液态水存在于木星和土星等冰冻行星上。

研究人员指出，迄今为止，科学家们对液态水在最极端温度下的行为做出了许多假设。例如，一些科学家想知道，在摄氏零下 83.15 摄氏度的低温下，水是否能以液体的形式存在。澄清这些问题很重要，因为水覆盖了地球面积的 71%，对水的深入理解对于我们理解它如何调整环境、我们的身体乃至生命本身至关重要。

我们的研究表明，液态水不仅在非常冷的温度下相对稳定，而且还由两种结构的混合物组成，"PNNL 的化学物理学家 Gregg Kimmel 说。

25 年来，金·梅耶尔（Kim Mayer) 和他的同事布鲁斯·凯（Bruce Kay) 一直在研究水的奇怪行为。他们提出了各种模型来解释水的异常特征。在最新的研究中，利用红外光谱，他们成功地观察到了当一层薄冰被激光摧毁时，水分子的晶格运动，形成了只持续了几毫微秒的过冷液态水。

他们用超冷水的冻结 "快照" 获得的新数据表明，超冷水可以凝结成致密的液体状结构。这种密度较高的结构与密度较低的结构共存。随着温度从摄氏零下 28.15 度下降到摄氏负 83.15 度，高密度液体的比例迅速下降，表明零下 83.15 度的水是由两种结构组成的。

金·梅耶尔说，这项研究可以帮助解释颗粒是如何形成的。在寒冷的暴风雪之前，有时会有小的白色蓬松颗粒从天空落下，这种现象被称为 "颗粒"。他们的研究表明，颗粒是由高层大气中的雪花和过冷的液态水相互作用形成的。

这些研究还有助于了解太阳系中冰冻行星 -- 木星、土星、天王星和海王星 -- 的液态水是如何存在的；此外，超冷水蒸气形成了彗星后面引人注目的尾部。

研究人员说，这项新的研究可以揭示液态水在封闭环境中的行为，而且在未来，他们还可以使用研究中使用的技术来跟踪各种化学反应背后的分子是如何重新排列的。

水，仿佛一目了然，但当你钻研它时，你会发现它真的不容易。" 一个 H 和两个 O，这样一个平凡的组成也可以玩各种把戏。又神秘又奇怪。例如，纯水很难在冰点以下冻结，当液相转化为固相时，水的体积不会收缩，而是增加。人们总是想知道水分子在低温下是如何工作的。新的研究表明，超低温下的水是由两种完全不同的结构组成的。水太重要了，它被认为是生命的起源。那么，在这个寒冷的星球上，是否也有以一种奇怪的方式存在的液态水呢？