就像在地球上一样，其他行星、卫星甚至彗星上的水也有多种形式，取决于多种因素，杏耀代理开号如压力和温度。除了我们习惯的气态、液态和固态外，水还能形成一种不同类型的晶体，称为笼形水合物。尽管它们看起来和冰很相似，但笼状水合物实际上有一个小的水基笼，里面包含着更小的分子。这些被困住的“客体”分子对于保存笼形水合物的晶体结构是必不可少的，否则这些晶体结构就会“坍缩”成普通的冰或水。

 

笼状水合物在行星或卫星大气的演化中起着至关重要的作用;像甲烷这样的挥发性气体储存在这些晶体中，并在地质时间尺度上缓慢释放。由于在低温下，笼形水合物的形成和分解需要大量的时间，在地球上进行实验来预测它们在其他天体中的存在已经被证明是非常困难的。

 

最近发表在《行星科学》杂志上的一项研究中，一组科学家结合理论和实验数据来解决这个问题。来自日本冈山大学的首席科学家田中秀树教授解释说:“多年来，我们一直在开发严格的统计力学理论，以估计和预测笼形水合物的行为。在这项研究中，我们专注于将该理论扩展到低温范围——低至0 K极限。”

 

一个值得注意的挑战是在理论上建立在极低温度下热力学平衡下笼形水合物的形成和离解的条件。这就需要使用由van der Waals和Platteeuw在1959年提出的著名的包合物中水/水合物/客体共存的模型。田中、Yagasaki和Matsumoto修改了这一理论，以适应地球外的低温条件，并根据太空探测器收集的热力学数据证实了其有效性。

 

然后，科学家们用这个新理论分析了土星的卫星土卫六、木星的卫星木卫二、木卫三和冥王星上的水的状态。根据他们的模型， 杏耀娱乐总代团队教程，在这些天体上发现的稳定形式的水存在着显著的对比。木卫二和木卫三只有普通的冰与稀薄的大气接触，而土卫六表面的所有水，可能还有冥王星，都是以笼形水合物的形式存在的。田中说:“这是值得注意的，根据温度和压力的不同，水的一种特定状态只出现在不同的卫星和行星表面。”特别是，杏耀拿代理土卫六中的水似乎完全以含有甲烷的笼形水合物的形式存在，从其次表层海洋的顶部一直延伸到地表。”

 

将现有的笼形水合物理论扩展到低温将使研究人员证实和修正目前对外层空间和天体上稳定水形式的解释。这些信息对于理解行星大气的演化是至关重要的，在我们探索地球和宇宙其余部分的演化过程中，这将解开另一个谜题。