極端高溫高壓下的新水冰：六方最密堆積結構與冰巨行星磁場之謎

科學家發現一種新的水冰形式，其存在溫度超過2000°C，挑戰了過去對極端高溫高壓下冰結構的認識。研究團隊重現天王星等冰巨行星內部環境，利用高壓與雷射加熱搭配X射線繞射，確認氧原子排列為六方最密堆積結構，並推測其可能進入超離子態。這項發現可能為冰巨行星模型與磁場之謎提供新線索。

■ 研究背景與問題
- 極端高溫高壓下，水冰可能呈現多種相態
- 新繞射訊號顯示冰巨行星內部水的晶格排列可能比既有超離子態模型更複雜

■ 實驗方法
- 以鑽石對頂裝置將水樣品加壓至逾200萬大氣壓，並以雷射加熱
- 利用同步輻射X射線繞射，在219 GPa、約2357°C（2630K）下取得訊號

■ 主要發現
- 五個繞射峰符合六方最密堆積（HCP）晶格，氧原子呈AB兩層堆疊
- 加熱時晶格沿堆疊方向出現異常熱膨脹，研究推測已進入超離子態

■ 研究意義
- 為冰巨行星內部模型提供新的材料選項
- 可能協助解釋天王星與海王星不對稱且偏移自轉軸的磁場
- 成果發表於《Physical Review Letters》

適合對行星科學、高壓物理與材料科學有興趣的觀眾。透過內容可了解此研究欲解決的問題、實驗條件與主要發現，以及它對冰巨行星磁場解釋的潛在關聯。若想深入，可延伸關注後續高壓冰與行星內部建模研究。