水是生命之源，萬物之母，它的存在形式既可以是固态也可以是氣态、液态，人們生活中常見的固态水——冰，就是水達到凝固點結成的。

冰溜

讓人難以置信的是，水在2000℃的高溫下竟然可以結冰，水其實還有第20種形态：冰十八。

顧名思義，冰十八就是冰的第十八種形态，在人類所發現的形态當中，水的存在形式大體上可以分為五種。

前三種廣泛分布在大自然界，固态就是能夠保持水形态特征的存在，其表現形式主要是冰、雪、冰雹。

地球上的淡水資源絕對部分就是以固态的形式存在，它們分别在南北兩極，形成巨大的冰川。

如今冰川占比量也越來越小了

對于太陽系當中的其他行星也是如此，比如火星上的水源同樣是固态形式，有的深藏在地下，有的則是在維度高于60°的極地地區。

液态是水物質可以進行流動，變形，壓縮的存在，包括人們們生活中的水源、雨等等。

自然界中的水在循環 不會變少

值得一提的是霧氣算是液态水的形式，它雖然看上去像是氣态，但是真正的氣态屬于氣體，而霧氣是水分凝結之後的小水珠。

這種小水珠體型太小，質量輕容易懸浮在空中，人類肉眼無法觀測到小水滴的形狀，當它們彙聚起來形成霧氣的時候，就極容易被人類誤認為是氣态。

霧的形成原因多種多樣

氣态的定義與業态相似，都屬于一種流體，隻不過氣态流體的活動範圍更加寬廣，它屬于液态水達到氣化溫度的新形态，許多氣态水都是不可見的，人類最常見的一種氣态就是水蒸氣。

在人類生活的環境當中，并沒有完全純粹的氣态水，所有的氣态水都是與空氣當中的雜志混合之後形成的混合氣态水。

後兩種分别為玻璃态，等離子态。

水的不同形态

玻璃态的水是指溫度處于零攝氏度以下，但水未結冰的存在形式，這種形式下的水，既不是固态也不是液态，更像一種呈現固态的粘稠液體。

等離子态則剛好相反，水的存在形式既是液态，也是固态，在強大的磁力以及壓強的作用下，水當中的電子脫離了原子核的吸引，并分裂成兩派。

一派是帶負電的自由電子，另一派是帶正電的離子，兩者之間數量相等共存下，就形成了等離子态。

等離子活化水制作

五種形态形态當中，固态細分下來的形态就有物種，其他形态再進行細分，一共可以得到水的22種形态

而冰十八屬于粒子态當中細分的一種，被稱為是超離子水。

到21世紀之前，超離子水的存在隻是在理論當中，并沒有技術手段來證明超離子水真正存在。

科學家們猜測，隻有在極端的環境當中才能夠産生超離子水，比如在天王星和木星這樣高壓強的巨冰星以及大型氣态行星當中。

天王星

超離子水究竟有多神奇呢？在人們生活當中，固态的水在溫度超過零攝氏度的時候開始緩慢融化，并且随着溫度越高融化的速度越快。

一塊拳頭大小的冰塊，在100攝氏度的高溫下，撐不過10分鐘就會變成液态。

超離子水不同，它可以在2000攝氏度的高溫下，依舊保持着自身固态的形狀，也就是人們熟知的冰形态。

能夠在2000攝氏度的高溫保持固态，似乎已經完全颠覆了人類目前的認知，不過仔細探究其中的原理，可以發現合理性。

進入到21世紀，随着人類科技的進步，科學家們模拟了一個類似于行星内核的場所。

處于内核當中，溫度超過2000℃，壓強相當于正常大氣壓的10萬倍，經過初步研究分析。

普通行星結構

處于這樣極端環境當中的物質都會非常奇怪，就比如水，處于固态與液态相交的狀态。

這時的水當中氧原子保持穩定狀态不動，氫原子則是表現的比平常更加活躍，穩定的氧原子形成了緊密堆積的晶體格子，形成固态冰。

固定下來的氧原子擴散當中的質子，促使離子的導電率不斷攀升，超離子水就變得極容易導電，甚至超過金屬材質。

這種形态下的超離子水形成的固态，想要融化它，至少要超過形成它時所産生的溫度。

為了進一步研究超離子水的特性，科學家們又做了一場精密的實驗。

此前，由于技術條件的限制，人類研究超離子水是通過激光加熱，使得水的溫度迅速升溫，簡單就将超離子水的特性下了判斷。

這一次，帶着更加精密設備的科學家，決定自己制作一份超離子水。

考慮到制作的困難性，科學家采用了一顆隻有1.5毫米寬的水滴進行試驗。

水滴被兩顆金剛石包夾在當中，兩顆金剛石在專門的儀器下能夠産生極高的壓強，模拟了行星内部的壓強環境。

在溫度上，科學家還是采用了傳統的激光加熱，不同的是這一次加熱的控制精準度控制在納秒之内。

一切準備就緒之後，科學家将水滴放置在了特制的試驗台上，六個高功率的激光同時對準水滴。

一旦實驗開始，六個激光輻射出的能量能夠瞬間達到2000攝氏度，科學家通過觀察當中水分子的震動頻率，就可以得知水狀态的變化。

激光輻射出的1納秒内，數據已經記錄在其中了，果不其然，水滴當中的原子在高溫當中，僅僅是3到5納秒的時間，就已經重新組合排列，5納秒之後，水的震動頻率發生變化。

水分子的排列

正所謂科學的道路永無止境，雖然證明了超離子水确實是存在的，但實驗人員Fried說：“通過觀察，我們可以确定物質狀态的邊界。”

對于超離子水的觀測僅僅是邁出了第一步，在未來還有更多的難題等着科學家們去探索。

上世紀90年代，天文學家們對氣态行星重新做了一個界定，因為天文學家們發現在天王星内部的氣體成分隻有20％為氫氣。

這與木星等純正的氣态行星不同，木星當中的氫氣含量高達90％以上，而天王星的主要組成部分是冰。

所以天文學家将這類主要由冰組成的巨行星踢出了氣态行星的行列，将它們成為冰巨星。

冰巨星内部結構

冰巨星的表層主要還是以氫氣為主，表層之下是永凍的冰層，冰的主要組成成分為水、甲烷等物質。

後來天文學家又對冰巨星當中的氫氣進行了研究，發現冰巨星的氫氣缺乏金屬氫，成為又一重要的區分條件。

科學家表示，目前所知當中冰巨星星球的内部很有可能充滿了超離子水，比如天王星。

天王星充滿了固态的水源，雖然表面溫度低至零下200攝氏度，但是内核産生的高溫足以讓水變為超離子水。

随着時間的推移，行星内部的超離子水會發生對流的情況，最終整個内核都将充斥着超離子水。

人類無法抵達這些行星的内部，卻可以通過研究相同的物質，揭開星河系氣态行星的秘密。

浩瀚又神秘的宇宙

甚至可以揭露，在天王星當中，究竟為何存在如此強大的磁場。

天王星當中的磁場強度是地球的50倍，此前科學家推測，一方面很有可能與它龐大的體型有關。

另一方面，可能是由于電離對流熔融冰幔，厚重的冰層影響了天王星磁場的周轉變化。

随着超離子水探索的深入，也許會改變人類對天王星等冰巨星現有的看法。

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