水在受到加压时,其形态和性质会发生一系列显著变化:
低压下的变化
在较低压力下(约1~10万个大气压),水分子之间的氢键会被破坏,水从液态转变为固态,即冰。
中等压力下的变化
当压力达到1000倍大气压时,水的密度增加5%,外观上仍保持水的形态。
在10万倍大气压下,水分子靠近连接到一起,水变成固态,但并非冰。
高压下的变化
当压力增加到100万倍大气压时,水分子发生电离,变成等离子体,传统意义上的水消失。
在1000万倍大气压下,水表现出金属态,金属氢能量密度极高,是优质的火箭燃料和室温超导体。
在3000万倍大气压下,氢原子开始聚变,生成氦原子,并逐步聚变成更重的元素,最终可能形成铁和其他元素。
在一万亿亿倍大气压下,铁原子外围的电子被压进原子核,形成中子,水变成中子星。
极端高压下的变化
如果压力继续增加,中子星可能突破奥本海默极限,向内无限坍缩,变成黑洞。