科學家在極端條件研究中取得突破性進展——一種此前未被觀測到的水形態“超離子水”結構被成功捕捉。這項發現由德國羅斯托克大學、法國CNRS綜合理工學院及赫姆霍茲德累斯頓-羅森多夫中心的研究團隊共同完成，相關成果已通過超快X射線衍射技術實現可視化驗證。

實驗數據顯示，這種特殊形態的水在微觀層面呈現“固液共存”特征：氧原子構成穩定的晶格框架，而氫離子（質子）則如同液體般在晶格間隙自由遷移。這種獨特的物質狀態賦予水極強的導電能力，其導電性遠超常規液態水。研究團隊指出，這種特性與天王星、海王星內部觀測到的異常磁場現象高度吻合，為解釋冰巨星復雜的磁場結構提供了關鍵線索。

要實現水的這種相變需要極端環境條件。實驗中，研究人員通過強激光脈沖在瞬間制造出2500開爾文（約2200℃）高溫與180吉帕壓力的極端狀態——后者相當于地球大氣壓的180萬倍。這種壓力水平雖在冰巨星內部普遍存在，但在實驗室中需借助快速連續沖擊壓縮技術才能短暫達成。整個相變過程僅持續數皮秒（萬億分之一秒），團隊使用與該時間尺度匹配的超快X射線激光脈沖，成功捕捉到氧原子晶格的瞬時結構。

微觀結構分析顯示，高壓環境下氧原子并未形成理論預測的最緊密堆積形態，而是呈現面心立方與六方堆積的混合結構，晶格中存在大量層錯缺陷。這一發現表明，即便在百萬倍大氣壓的極端條件下，水分子仍保持著某種程度的動態無序性。科學家推測，這種特殊形態的水可能是太陽系中水的最主要存在形式，尤其在以水為主要成分的冰巨星內部可能廣泛分布。