用世界上最强大的激光之一发射一滴水可能不是制造冰块的明显方法。 但这是一种方式，至少如果你想要在行星巨行星深处找到的那种冰的话。
几十年来，科学家们已经了解了奇异的冰形式，但还没有最近才管理来创建一些实验室中更极端的品种。
美国芝加哥大学和华盛顿卡内基研究所的研究人员最近进行了一项新研究，将一滴水放在金刚石夹具中，调高压力并用激光加热，以了解它如何冻结成“超离子”状态。
从理论上讲，超离子冰是水分子的排列，作为氧原子的晶格，周围是一群不稳定的氢，这些氢并非静止不动。 从技术上讲，它是冰，但就像液体和固体合二为一。
它也是一种不是在低温下而是在极端压力下形成的冰。 想想在地下深处，或者更好的是，在像海王星这样的大质量行星的核心附近自然形成的压力水平。
虽然模型预测了这种水相应该出现的一些条件，但在精确的温度方面，它们有点模糊。
问题的核心是关于三相点的问题？ 物质处于熔化、冻结和升华边缘的压力和温度的组合。
更复杂的是，水可以沉积的固体结构的种类也各不相同。 冰有多种形式，取决于安排和动作其构成要素。
实验可以帮助确定液态和超离子态之间特征变化的路径，但到目前为止，获得一组可靠的结果一直是一个真正的挑战，不同方法下的观察结果相差数百度。
通常水样需要承受至少 50 吉帕的压力 ? 是你现在在地球大气层下感受到的力的五十万倍？ 然后用高功率激光加热，以接近看到任何重要的东西。
实验室设置。 （维塔利·普拉卡彭卡）
因此，当能源部先进光子源 (APS) 的物理学家团队开始以相对温和的 20 吉帕斯卡将水挤入金刚石虎钳时，他们并没有抱太大期望。
“这是一个惊喜？每个人都认为这个阶段不会出现，除非你处于比我们第一次发现它的压力高得多的压力下，”说芝加哥大学地球物理学家维塔利·普拉卡彭卡 (Vitali Prakapenka)。
“但是，借助几种强大的工具，我们能够非常准确地绘制出这种新冰的特性，它构成了物质的新阶段。”
超离子冰样本就位后，团队能够使用 APS 加速器产生 X 射线束； 当从冰样本上散射时，这些 X 射线表明了其原子的位置。
这使他们能够测量水随着条件变化何时经历特定的相变，并描述转变为超离子冰所需的步骤。
他们能够调节金刚石砧中的压力并将其加热到 6,500 开氏度，从而能够绘制出冰在 20 到 150 吉帕的高温下两相变的稳定性。
由于氢在奇特的冰中移动的方式，可见光很难穿过，使其呈现黑色。
氢原子流过氧晶格的嗡嗡声也可能对周围的电磁场产生影响，甚至可能在行星自身保护性磁层的形成中发挥作用。
我们才刚刚开始了解我们的运动如何行星的海洋和地幔的化学成分对我们世界的磁力有着微妙的影响。 了解奇异的冰如何产生推动力可以帮助我们进一步调整我们的模型。
这对于外星世界，甚至我们自己的星球可能意味着什么，需要更多的调查。
“这是一个新的，所以它基本上充当一种新材料，并且可能与我们想象的不同，”说普拉卡彭卡。
这项研究发表于自然物理学。
