Wasser sollte bei den Drücken und Temperaturen im Inneren von Uranus und Neptun aufhören, sich wie die vertraute Flüssigkeit oder der vertraute Feststoff zu verhalten, und zu etwas anderem werden: einer superionischen Phase, in der Sauerstoffatome ein starres Gitter bilden, während Wasserstoffionen wie eine Flüssigkeit durch es hindurchströmen und Strom tragen. Es ist einer der wenigen für ein Planeteninnere vorhergesagten Materiezustände, der echte Erklärungsarbeit leistet – er gilt als bester Kandidat für die außermittigen, nicht dipolaren Magnetfelder beider Eisriesen, die ein einfaches Schalenmodell nicht erzeugen kann.
Die Beobachtung selbst war ein langwieriges Unterfangen. Superionisches Eis entsteht unter extremen Bedingungen; es wurde daher mit lasergetriebener Stoßkompression erzeugt und, in jüngerer Zeit, in Diamantstempelzellen, die mikroskopische Proben auf Millionen Atmosphären pressen und dabei erhitzen. Physics World berichtet nun, dass erstmals ein neuer Typ superionischen Wassereises beobachtet wurde – eine weitere strukturelle Variante einer Familie, die in den vergangenen Jahren schnell gewachsen ist.
Die Vielfalt ist der Punkt. Kann superionisches Eis mehr als eine Anordnung seines Sauerstoffgitters annehmen, ist das Innere eines Eisriesen keine saubere Schichtenfolge, sondern ein Stapel, dessen elektrische Eigenschaften sich mit Tiefe, Temperatur und Druck ändern. Da genau diese Eigenschaften ein Magnetfeld erzeugen, übersetzen sich kleine strukturelle Unterschiede in unterschiedliche Feldgeometrien – jenes Detail, das ein plausibles Neptun-Modell von einem überprüfbaren trennt.
Auch laborseitig ist die Sache interessant. Dieselben Verfahren, die superionisches Eis erzeugen, dienen der Untersuchung von Materialverhalten unter planetaren Bedingungen – Arbeit, die in die Trägheitsfusionsforschung und in die Modellierung von Exoplaneten einfließt, wo der Eisriese zu den häufigsten Planetentypen der Galaxie gehören dürfte. Jede bestätigte Phase verengt den Bereich plausibler Innerer – genau deshalb ist eine Erstbeobachtung Schlagzeilen wert.
