又到了漠河表演泼开水的季节！由于气温能够更好的降低到零下40℃，因此常温水能轻易被冻成冰。

  烧开的水不断冒着蒸汽，在泼洒的一瞬间，有些水分子气化，大一点的水滴因为温度过低则变成了细小的冰晶。

  液态-固态-气态，水的三种形态几分钟内就能迅速完成转换。可现在如果告诉你，水在5000℃的高温下还有别的形态，你相信吗？

  液体水高温气化，这在生活中是常识。然而在物理世界中，水却能以“反常识”的姿态出现。

  5000℃的高温下，一滴水没有瞬间气化，而是呈现出了固体的状态。这项实验，便是2018年证实的“超离子冰”的存在。

  罗切斯特大学的科研人员进行了该项实验，他们利用一种激光驱动冲压的方式，将一滴水在瞬间给固化了。

  实验记录的过程显示，温度上升到5000℃，水遭遇的压强比常规状态下高达数百万倍，水分子由此凝固成为了冰。

  怪异的结构形态维持的时间很短，不到20纳秒“冰”就再次液化成为了水的形态。这种奇特的形态结构，科学界称其为超离子冰，或者是超离子水冰，亦或叫超离子水。

  和普通水分子的排列不同，超离子冰的离子是由带正电荷或者负电荷的原子构成的。其形成的原因，是氧离子形成了固体，而后氢离子又穿越其间，由此而形成了这种新的结构形态。

  要想达到这种状态，超高温和超高压，是两个必须的条件。也正因为如此，超离子冰在我们的星球上不存在，说它反常识其实也不为过。

  这是科学界首次以实证的方式，证明了它的存在。到了2019年，另一组科研人员也通过实验，制造出了超离子冰。

  虽然现在科学界才看到了实物，但至少在三十多年前，有科学家就已经预言这种形态的存在了。

  预言它存在的那位物理学家，叫皮耶尔弗兰科·德蒙蒂斯，上世纪80年代末，该物理学家牵头进行了一项模拟实验，在那次研究中，就提出了这种奇特结构的存在。

  彼时不是实物实验，而是由计算机模拟，科研人员发现，水分子在各种状态下，并不一定都会按照常规的结构排列组合。

  一旦遇到极端的温度和压力时，水分子中氧离子的表现就会很“奇特”，它们以固定的姿态保持在特定位置，而后氢离子形成带电荷的质子，进而在氧离子的结构中高速“跳越”。

  不过在当时，一切只是理论和模拟，并不进行任何实证。由于模拟计算得到的只是近似结果，因此理论上它的存在性就忽高忽低。

  上世纪80年代，人类发射的旅行者2号探测器，向着遥远的深空进发。在经过遥远处的天王星和海王星时，两颗星球上异常的磁场让科学家一头雾水。

  此后科学界进行了多种设想，其中的一个就是，在星球内部有大量超离子冰存在。也正因为如此，使得星球的磁场由于内部多层导电性的不同而改变。

  但是在没有证实超离子冰存在之前，上述的一切都是推测。从那之后，围绕两颗星球异常磁场的变化，就成了困扰科学界的谜团。

  在此前的实验中，超高温是由激光释放开来的。而超大的压强，则是辅助于两颗钻石的钻头来完成的。

  实验室中，那一滴常温的水由两颗钻石的尖端进行极限挤压，其瞬时产生的压强达到了10亿帕斯卡。

  这是什么概念呢？地球上最深的马里亚纳海沟，底部一块碎石承受的海水的压力，都达不到这么高的压强。

  在这种超压强之下，水的形态很快形成的冰结构。微观世界中看起来，它被挤压成为了一种四方形的晶体。

  此前在科学界，冰在不同形态下的结构已被发现有多种，而10亿帕斯卡所形成的冰结构，在科学界被称之为冰6。

  压强还在继续增加，由10亿上升到了20亿帕斯卡，极强压下的水滴，它的整个结构更致密，其呈现出的立方体形态还是透明的。这种形态结构，在科学界被称之为冰7。

  实验还在继续。科研人员要让激光，穿透20亿帕斯卡压强下的那滴水。温度虽然上升到了几千摄氏度，然而那块已成为固体的“水”，既没有液化也没有气化。

  而在后来的实验中，科研人员直接跳过了压强阶段，而是让激光直接穿透钻石间的水滴。也就是在瞬时之间，记录下的水开始结晶，不过这些立方体的大小只有纳米级别。

  接着，科研人员用温度同样高的激光束，让其旁边的薄铁片蒸发，其形成的等离子开始向结晶体中注入了X射线。

  由此产生的衍射，使得其内部的结构可以清楚的看到了。这种状态下的原子在重新排列组合，结构本身就是超离子冰的形态，它的内部结构中到处都是氧原子。

  氧原子保持着固定的位置不变，氢原子则在四处漂移，由于氢原子的阻挡，光线难以将其穿透，所以看起来它呈现出一种奇特的黑色。

  如果将时间再拉回到80年代，当科学界在为天王星和海王星绘制磁场图的时候，他们发现了这两颗星球，与太阳系内其他行星完全不同的地方。

  包括地球在内，磁场都存在于两极的极地附近，而且还会跟两端的极地形成一个偏角，这被称之为磁偏角。

  太阳系内的行星，包括行星之下的卫星，大多数都存在上述的磁偏角。且各个星球形成的交角度数，都跟地球的相似。比如地球的是11.5°，木星的是10°。

  然而，当旅行者2号将天王星与海王星的数据传输回来后，科学家都懵逼了。这两颗星球上的磁场，居然是多极的状态，而且所形成的磁偏角的度数，相比于地球和其他行星也大的离谱。

  天王星的磁偏角度数为59°，海王星的则是47°。这种怪异的现象出现后，随之引发了各种猜测的理论。其中，就包括超离子冰的形态。

  按照此前猜测的理论，在两颗星球的内部，应该有类似超离子冰这种形态的广泛存在。因为其星球内部的温度和压力，跟后来实验中所创造出来的环境相类似。

  以天王星为例，按照猜测的理论，它的内部有一个薄外壳，像一个巨大无比的带电流体。在这个区域中，全都是水、甲烷、氨、硫化氢。

  这些组成部分，不像地球那样接近于核心区域，而是在相对靠外的区域，进行着流动性的循环。由此，导致天王星以及海王星的磁场，才相当的怪异。

  综合早年的推测，以及后来的实验就显而易见，先是怪异磁场的出现，引起了该谜团。在三十多年的研究中，理论层面的推测，趋向于星球的内部，存在导电性良好的流体。

  因为带点流体的存在，并由此产生的复杂运动，才是磁场产生的前提。这种现象，在科学界被称之为“发电机效应”。

  天王星和海王星的复杂，就在于其内部带电流体更趋于复杂。此前的各种推测中，还有观点认为其内部可能不是流体的存在，而是受到了某种力量的驱动，才会形成更复杂的运动状态。

  但不管怎么样，超离子冰的这种形态，也属于此前猜测的一部分。它本身就具有的导电性，就可以证明会对星体的磁场形成产生影响。

  值得一提的是，在2018年的实验之后，此前一些认为天王星和海王星内部是液体的科学家，也开始转变态度，猜测其内部说不定还真是固态的。

  因为根据发电机效应这个理论，星球内部如果是固态的，因为不存在流动的区域，或许就不太可能会产生磁场。

  而随着超离子冰被证实存在，天王星和海王星内部的形态，至少就猜测来看，又会产生一个新的视角。

  当然，这一切依旧是猜测，因为虽然能够超离子冰这种形态结构的存在，可由于人类看不到天王星和海王星的内部结构，它究竟是如何的，短时间内肯定还会有各种各样的猜测理论。

  就在去年，国内的科研人员，针对天王星和海王星怪异的磁场，又提出了另外的一种观点。

  按照新的猜测理论，这两颗星球的内部是超离子态，构成这种形态的化合物是硅、氧、氢。

  这一理论，与超离子冰的理论有很大的区别。此前的理论都是，只有是超离子冰的这种形态结构，才是构成天王星和海王星产生磁场的主要因素。

  而国内这项新的理论则认为，硅-氧-氢三化合物的超离子态，同样也能有导电性，并且由此而形成星球的磁场。

  根据研究人员的模拟实验，在稳定的压强范围下，随着温度的逐步上升，硅-氧-氢化合物的形态结构，也存在固态到超离子态，再到液态的相变。

  在超离子态的结构中，硅-氧形成晶体结构，是一种固体的形态，而氢则是在这中间自由的漂移和穿梭。这种模式，听起来和超离子冰的形态结构相似，只不过新的理论中多了硅。

  国内的科研人员据此推断，在天王星和海王星的内部，上述超离子态的结构涵盖了压强和温度合适的区域，而且推测星球内部的这片区域面积还相当的大。在科学界看来，新理论的出现，对科学家的进一步研究有很大的启示。

  而回到水这种物质上，在我们的星球上，它是常见的三种形态。可在别的地方，它奇异的形态引发了人们无尽的遐想，也为星球的构成和运转，提供了一种奇特而别致的方式。而这一切，也正是宇宙的奇妙所在。