宇宙中冰的形態可能遠比人類想象中復雜。倫敦大學學院與劍橋大學聯合團隊通過計算機模擬與實驗驗證，發現深空環境中的水冰并非完全無序，部分樣本中竟存在高達四分之一的晶體結構。這一發現顛覆了科學界對宇宙冰的傳統認知，相關成果已發表于權威學術期刊。

傳統理論認為，地球上的冰因環境溫度較高，水分子能形成有序的晶體結構，如雪花般對稱。但在極寒的太空環境中，溫度可低至零下200攝氏度以下，水冰被認為會以完全無定形的狀態存在——分子排列雜亂無章，缺乏長程有序性。然而，新研究通過兩種創新模擬方法，揭示了宇宙冰中隱藏的結晶特征。

研究團隊首先構建了兩種虛擬冰模型：一種通過快速冷卻水至零下184華氏度（零下120攝氏度），模擬不同凍結速率下的冰結構；另一種則從高度有序的晶體冰出發，隨機打亂分子排列以模擬無定形冰的形成過程。結果顯示，第一種方法生成的冰中含有20%的納米級晶體，這些3納米大小的冰晶嵌入在無序基質中；第二種方法更將晶體比例提升至25%。

為驗證模擬結果，團隊使用X射線衍射技術分析真實無定形冰樣本。當X射線穿透以不同方法制備的冰層時，其衍射圖案與計算機模擬高度吻合，證實了宇宙冰中確實存在部分結晶結構。這一發現尤其適用于土衛二等冰凍天體——當其噴發的水蒸氣在太空中凍結時，形成的冰可能并非完全無序，而是包含微小晶體。

研究還揭示了冰的“記憶效應”：通過“再結晶”實驗，團隊發現最終形成的晶體結構取決于初始無定形冰的制備方式。若冰完全無序，則不應保留任何原始形態的痕跡；但實驗顯示，部分結晶的無定形冰在重新結晶時，會傾向于恢復原有結構。這一特性可能對航天工程產生重要影響——冰在太空中可作為輻射屏蔽材料，或通過分解提供氫氧燃料，但其性能取決于具體形態。

更深遠的影響在于生命起源研究。科學界普遍認為，地球生命的基本成分可能通過冰封塵埃顆粒從宇宙抵達地球。新發現雖未否定這一理論，但指出部分結晶的冰結構會減少有機分子的嵌入空間。不過，研究團隊強調，冰的無定形區域仍可能捕獲并儲存生命所需的關鍵成分，為“宇宙種子”假說保留了可能性。