高圧高温下で確認された新たな水の氷構造

水は温度と圧力によって固体・液体・気体や複数の氷相をとります。巨大惑星内部に相当する極端な高圧高温環境で、酸素原子が六方最密充填構造をとる新しい氷が確認された研究を扱います。実験手法や観測結果、天王星・海王星の磁場との関連可能性まで解説します。

■ 研究の背景
- 水は温度と圧力により多様な氷相をとる
- 巨大惑星内部の超イオン状態とされてきた水の構造を再検討

■ 実験と結果
- ダイヤモンドアンビルとレーザー加熱、放射光X線回折を使用
- 219 GPa・約2357℃で六方最密充填格子に対応する回折ピークを確認
- 加熱時の異方的な格子膨張が超イオン転移の特徴と一致

■ 意義と範囲
- 天王星・海王星の磁場の説明に関わる可能性を示す
- イオン移動や伝導度の直接測定は含まない
- Physical Review Lettersに掲載

惑星内部や高圧物性に関心のある視聴者向けです。極端な条件下で水の氷が多様な構造をとりうることを知る手がかりになり、関連研究を追う際の基礎的な視点が得られます。関心があれば論文や関連解説を確認することが考えられます。