近日，中法科学家在《自然•交流》杂志上发表了离子型氨水冰存在的实验证据，成为发现超离子型氨水冰的基础，这或将为解释海王星、天王星等异常磁场提供依据。据了解，该成果由吉林大学原子与分子物理研究所副教授刘才龙与巴黎矿物学、材料物理与宇宙化学研究所FrédéricDatchi等人合作，刘才龙为该论文的第一作者。
有媒体报道，20世纪80年代，“旅行者2号”发现天王星、海王星存在磁场异常。科学家曾猜想：像海王星和天王星这样的行星内部由包裹在厚厚“冰层”中的一个硬核构成，“冰层”的主要成分是高温水、甲烷、氨和带电粒子。
刘才龙说:“与以往理论推演方法不同，此次研究最大亮点在于利用实验室模拟了冰星球的高压条件，克服了一系列精细化集成实验难题，最终发现了离子型氨水冰。这种实验技术是我们独创的，这个实验结果也具有十分重要的意义。”
在不同的温压条件下，这些“冰”均可以多态形式存在。这种多态包括各种分子结构相，还包括离子相和超离子相。超离子相，则为质子在晶体之间自由扩散。在超离子相中的快速质子扩散可能与解释海王星或天王星的异常磁场有关。
刘才龙认为，这个实验的离子化转变是在常温低压的条件下进行，由于离子冰与超离子冰往往是伴生的，预示其超离子相存在于更低的温压区域内。这意味着，未来科学家可以通过实验和理论模拟研究超离子相，对解释海王星或天王星的异常磁场具有重大意义。
吉网 吉刻APP记者 刘晓宇
