草根影响力新视野　钟艺 编译

它是一种固体，也是一种液体，它的密度比普通由水形成的冰高60倍，它的温度几乎和太阳表面温度一样高。这一古怪物质就是超级离子冰，科学家第一次在实验室将其成功合成制出。

长期以来，这种特殊的冰只在理论上存在于天王星和海王星的内部。作为超级离子冰研究项目组的主要成员——加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的物理学家Marius Millot表示：“我们的研究工作为有关猜测提供了强而有力的实验证据——关于超级离子冰的预测是可信的，水在某些条件下确实可以有非凡的改变，超级离子冰并不是仿真模型而是真实存在著的。”

在三十年前，科学家就预测会有一种既是固体又是液体的水体存在，它的密度比普通冰要大，因为它只在极端的热量和压力下才能形成，比如在巨大的行星内部。三十年后，猜测变成现实。

制造超级离子冰是相当复杂的过程。首先，研究团队需要将水压缩成一种超强立方结晶冰，其形状与普通冰块会有所不同，为此研究人员需要对冰施加每平方英寸360,000磅（2.5千兆帕（GPa）的压力，该压力相当于地球大气压的25,000倍。接下来，研究人员再使用强力激光驱动，进一步压缩结构，从而制成这种“超离子冰”。在超离子阶段，水分子中的氢和氧表现得异乎寻常，氢离子可以像液体一样在氧的固体晶格内移动，所以超级离子冰能既是固体又是液体。

超级离子冰准备就绪后，研究团队就开始分析其光学和热力学特性。按照科学家的预想，这种离子冰在不施加强压力的情况下会很快融化，但出乎意料的是，超级离子冰在2607摄氏度，同时压力为每平方英寸2900万磅的情况下才会融化（这个压力大约是地球上大气压力的200万倍）。

作为研究者之一的加州大学伯克利分校的研究和行星物理学家Raymond Jeanloz表示，这一实验表明，在天王星和海王星的内部存在著大量温度有几千度的超级离子冰。这让我们能够更深入的了解到这些行星，窥探到它们的内部构造。”

以前的行星研究工作表明，天王星等行星具有“完全流体”的内部，但是现在我们需要重新去定义。研究人员在声明中进一步解释，后续他们将根据这项新研究，将陈述改为：天王星和海王星的内部有相对较薄的一层流体和由超离子冰组成的大型“地幔”。

对这些行星更为详细的研究我们还需要等待，但幸运的是，美国航空航天局正在提出一个针对天王星和/或海王星的航天器计划，也许在未来几十年后我们就可以一探这些行星的真面目。同时，此项超级离子冰的研究者们也计划进一步推动他们的实验，以仿真更大行星的内部情况，比如木星或土星。

 

延伸阅读：

尼莫点：太空船陨落的地方

为什么果蝇是太空中的第一种动物?

我们对太空的了解真的比深海要多吗？

纪念第一只走进太空的猫咪

 

Reference :

This Ice Is Nearly As Hot As the Sun. Scientists Have Now Made It on Earth