水是生命之源，是我们所赖以生存的星球上最为丰富的流体。覆盖地球的浓厚大气层犹如温暖的毛毯，将太阳的热量锁住，使得液态水得以在地球上安然存在。你可曾思考过，倘若将地球上的液态水带入无垠的宇宙，它会如何变化，是化作蒸汽还是凝结为冰晶，这两个过程哪个会先行一步？
在深入探讨这一问题之前，我们有必要对水的特性进行一番深入的了解。
水，根据其温度与压力的变化，可以呈现出液态、固态和气态三种面貌（尽管还有其他形态，但此处不作讨论）。正是由于地球与太空的环境在温度与压力上截然不同，造成了液态水在两处的不同表现。
太空，尤其在无阳光直射的情况下，可称得上是寒冷至极，温度接近绝对零度。与此同时，太空的气压几乎为零，因为那里等同于真空。
宇宙微波背景辐射是太空中唯一的热源，其温度仅仅比绝对零度略高一点。在这种极端低温下，液态水无疑会凝固成冰，那么，如果我们真的把液态水置于太空之中，似乎应当迅速结冰，正如我们日常生活中所见，当温度足够低时，水自然会凝结。
然而，在我们的日常生活中，压力是无处不在的，以至于我们往往会忽视它的存在，而仅仅关注温度的变化。实际上，压力对于水的相态转变有着与温度同等重要的影响。
例如，在极高的山巅，如青藏高原，你会发现水在相对不高的温度下就会沸腾，原因在于高海拔地区空气稀薄，气压较低。在这样的条件下，水分子所需的能量要小得多就能溢出水面。而在这些高海拔地区烹饪食物时，人们需要借助高压锅等工具来提高气压，使得水分子需要更高的温度才能蒸发。
想象一下，如果气压降为零，比如将液态水置于真空室中，彻底排空空气，在这样极端的环境中，液态水会如何表现？答案是，它会剧烈沸腾。因为水要保持液态，不仅需要一定的温度，还需要一定的压力，两者缺一不可。
即使温度保持不变，只要不断降低压力，水也会开始沸腾；反之，如果压力恒定，升高温度，水同样会沸腾。
将液态水置于太空，实际上是将其置于一个既极冷又近乎真空的环境中。这一过程既可能导致水结冰，又可能使其沸腾。那么，在太空中，液态水究竟是先结冰还是先沸腾？
答案是：水首先会沸腾，紧接着便会结冰。
国际空间站的宇航员早已通过实验见证了这一过程，尽管这不是他们故意为之。他们会定期将收集的尿液排放到太空中，并目睹了尿液先是剧烈沸腾，随即快速结冰的奇景。
为何水会先结冰？因为水具有较高的比热容。
比热容是表示物质温度变化时吸收或放出热量的能力，它反映了物质的热容能力。水的比热容相对较高，意味着其在吸收或释放相同热量时，温度变化较慢。这也正是为什么我们常用水来为物体降温，因为水能以较慢的速度吸收较多的热量。
正因为水的比热容大，若要迅速改变水的温度，就需要大量热量，因此过程相对较慢。虽然太空与液态水之间存在巨大的温差，但水仍能很好地保持其内部热量。
另外，由于水的表面张力作用，太空中的液态水常呈现球形，且球体在相同体积下具有最小的表面积，这减少了液态水与太空环境的热交换面积，进一步减缓了结冰的过程。
除非能够让水分子直接暴露于太空环境，否则结冰的过程将极为缓慢。
然而，压力的变化能迅速作用于液态水的表面，导致水瞬间沸腾。当水蒸气逸出后，分子间的距离增大，就像单个水分子被暴露在太空中一样，水蒸气会迅速凝结成冰晶。
在低于零下63度的环境中，无论压力多大，水只会固化。考虑到太空的温度远低于这一水平，将液态水置于太空的结果便是，水会先沸腾，随后微小的水蒸气会迅速结成冰晶。
实际上，在东北地区寒冷的冬季，所谓的“泼水成冰”与太空中水的蒸发和迅速结冰原理相同。被泼出的水压力迅速下降，导致水在较高温度下迅速沸腾，就像在太空中一样。而寒冷的天气则使得水蒸气迅速凝结成冰晶，即雪。
