草根影響力新視野 鍾藝 編譯
它是一種固體，也是一種液體，它的密度比普通由水形成的冰高60倍，它的溫度幾乎和太陽表面溫度一樣高。這一古怪物質就是超級離子冰，科學家第一次在實驗室將其成功合成制出。
長期以來，這種特殊的冰只在理論上存在於天王星和海王星的內部。作為超級離子冰研究項目組的主要成員——加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的物理學家Marius Millot表示：「我們的研究工作為有關猜測提供了強而有力的實驗證據——關於超級離子冰的預測是可信的，水在某些條件下確實可以有非凡的改變，超級離子冰並不是模擬模型而是真實存在著的。」
在三十年前，科學家就預測會有一種既是固體又是液體的水體存在，它的密度比普通冰要大，因為它只在極端的熱量和壓力下才能形成，比如在巨大的行星內部。三十年後，猜測變成現實。
製造超級離子冰是相當複雜的過程。首先，研究團隊需要將水壓縮成一種超強立方結晶冰，其形狀與普通冰塊會有所不同，為此研究人員需要對冰施加每平方英寸360,000磅（2.5千兆帕（GPa）的壓力，該壓力相當於地球大氣壓的25,000倍。接下來，研究人員再使用強力激光碟機動，進一步壓縮結構，從而製成這種「超離子冰」。在超離子階段，水分子中的氫和氧表現得異乎尋常，氫離子可以像液體一樣在氧的固體晶格內移動，所以超級離子冰能既是固體又是液體。
超級離子冰準備就緒後，研究團隊就開始分析其光學和熱力學特性。按照科學家的預想，這種離子冰在不施加強壓力的情況下會很快融化，但出乎意料的是，超級離子冰在2607攝氏度，同時壓力為每平方英寸2900萬磅的情況下才會融化（這個壓力大約是地球上大氣壓力的200萬倍）。
作為研究者之一的加州大學伯克利分校的研究和行星物理學家Raymond Jeanloz表示，這一實驗表明，在天王星和海王星的內部存在著大量溫度有幾千度的超級離子冰。這讓我們能夠更深入的了解到這些行星，窺探到它們的內部構造。」
以前的行星研究工作表明，天王星等行星具有「完全流體」的內部，但是現在我們需要重新去定義。研究人員在聲明中進一步解釋，後續他們將根據這項新研究，將陳述改為：天王星和海王星的內部有相對較薄的一層流體和由超離子冰組成的大型「地幔」。
對這些行星更為詳細的研究我們還需要等待，但幸運的是，美國航空航天局正在提出一個針對天王星和/或海王星的航天器計劃，也許在未來幾十年後我們就可以一探這些行星的真面目。同時，此項超級離子冰的研究者們也計劃進一步推動他們的實驗，以模擬更大行星的內部情況，比如木星或土星。
延伸閱讀：
Reference :
This Ice Is Nearly As Hot As the Sun. Scientists Have Now Made It on Earth
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