水在受到加壓時,其形態(tài)和性質(zhì)會發(fā)生一系列顯著變化:
低壓下的變化
在較低壓力下(約1~10萬個大氣壓),水分子之間的氫鍵會被破壞,水從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài),即冰。
中等壓力下的變化
當壓力達到1000倍大氣壓時,水的密度增加5%,外觀上仍保持水的形態(tài)。
在10萬倍大氣壓下,水分子靠近連接到一起,水變成固態(tài),但并非冰。
高壓下的變化
當壓力增加到100萬倍大氣壓時,水分子發(fā)生電離,變成等離子體,傳統(tǒng)意義上的水消失。
在1000萬倍大氣壓下,水表現(xiàn)出金屬態(tài),金屬氫能量密度極高,是優(yōu)質(zhì)的火箭燃料和室溫超導(dǎo)體。
在3000萬倍大氣壓下,氫原子開始聚變,生成氦原子,并逐步聚變成更重的元素,最終可能形成鐵和其他元素。
在一萬億億倍大氣壓下,鐵原子外圍的電子被壓進原子核,形成中子,水變成中子星。
極端高壓下的變化
如果壓力繼續(xù)增加,中子星可能突破奧本海默極限,向內(nèi)無限坍縮,變成黑洞。