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天王星可能包含不寻常形态的冰。NASA, ESA, CSA, STScI
两种新类型的冰或许帮助我们理解在海王星和天王星内部什么正在发生。 这些冰巨行星有极端不寻常的磁场，这或许被在它们的表面下奇怪的冰的形式解释。
我们在日常生活中熟悉的水冰只是 20 多种不同相之一；每种相对它的分子有一种不同的晶体结构。在增加的温度和压力下，构成水的氢和氧重新排列，给每一相独特的电学和力学属性。
为搜寻冰的新相，研究人员用一种叫“金刚石压砧”的装置来将水分子压到数百万个大气压。 法国替代能源与原子能委员会的维克（Gunnar Weck ）和他的同事还用一束激光加热压砧直至样品温度达到数千摄氏度为止。
他们发现在此高温度和高压下这种冰的新相被称为六角密包冰（hcp）。它与“普通”冰的主要区别是氢原子移动穿过它的样子，维克说：“氧呆在一个固态晶格中，而氢能像在液体中一样移动”。这使得六角密包冰成为被称为“超离子相”，这比其它形式的冰远更导电的。
这种导电性是重要的，因为它可以帮助解释为什么冰巨行星有被倾斜和偏心的磁场，如果它们被穿过更靠近行星表面的超离子冰的电荷流动造成，而不是某种像地球有的在它们中心的发电机，这可能容易匹配航天器已经观测到的。
维克说，“下一步是来尝试定义非常精确的不同相之间的过渡线，你需要知道这些超离子相的稳定域来看在哪个深度它们可能在巨行星内部是存在的”。研究人员已经正工作在这个上：英国爱丁堡大学的奥斯蒙德（Israel Osmond）和他的团队刚刚也发现了一种叫冰XXII的新的冰相，在接近六角密包冰需要的那些几乎双倍压力上是稳定的。
一旦我们理解这些冰的每种在冰巨行星内部可能存在的地方，我们将必须弄清楚到底它们每一种电学上和力学上如何行为。 它们能创造的磁场类型将不仅依靠电荷如何通过它们，还依靠它们自身如何在冰巨星内的高压力和高温下移动及形变。 每一种新相都是这一超常的谜题的一块拼图。
期刊参考：Physical Review LettersDOI: 10.1103/sdrk-3m4t
https://www.newscientist.com/article/2589025-two-bizarre-new-forms-of-ice-discovered-that-could-exist-deep-inside-planets/

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