科学家通过前沿技术首次清晰捕捉到一种前所未有的水形态——超离子水，其独特的微观构造有望重新定义人们对水相变的理解。这项突破性成果由德国罗斯托克大学、法国CNRS综合理工学院及赫姆霍兹德累斯顿-罗森多夫中心组成的国际团队完成，相关研究已通过超快X射线衍射技术获得实验验证。
实验数据显示，这种特殊形态的水在约2500开尔文高温与超过150吉帕高压的极端条件下形成，其微观结构呈现固液混合特征：氧原子构成刚性晶格框架，而氢离子则如液体般在晶格间隙自由迁移。这种特性使超离子水具备极高的导电性，与常规液态水的性质形成鲜明对比。研究团队特别指出，150吉帕的压力相当于地球大气压的150万倍，这种条件在实验室中需通过快速连续冲击压缩技术才能短暂实现。
该发现为解释太阳系冰巨星磁场异常提供了关键线索。天王星与海王星磁场结构复杂，拥有四个磁极且强度剧烈波动，此前长期困扰行星科学界。新研究推测，这两颗行星内部广泛存在的超离子水层可能是磁场异常的主因。由于冰巨星主要成分由水构成，科学家认为这种极端形态的水或许才是宇宙中水的普遍存在形式。
实验过程中，团队利用强激光在数皮秒（万亿分之一秒）内制造出180吉帕的瞬时高压环境，并通过与脉冲持续时间匹配的超快X射线激光成功捕获超离子水的结构特征。观测发现，高压下氧原子晶格呈现面心立方与六方堆积的混合形态，内部存在大量堆垛层错，表明水分子晶格在极端压力下仍未达到理论上的最密堆积状态。
这项研究突破了传统水相变理论的认知边界，其成果不仅深化了物质极端状态的研究，更为探索系外行星内部结构提供了新的分析范式。相关数据已通过国际权威学术期刊公开，引发凝聚态物理与行星科学领域的广泛关注。
