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天王星和海王星都有一个彻底歪斜的磁场，也许是因为行星特殊的内部结构。但现在苏黎世联邦理工学院研究人员的新试验标明多种假说均不建立，这个疑团仍没有条理。天王星和海王星这两颗大型气体行星具有古怪的磁场。这些磁场相对于行星的自转轴都有激烈的歪斜，而且与行星的物理中心有显着的偏移，其原因一直是行星科学界的一个疑团。
各种理论以为，这些行星独特的内部结构可能是构成这种奇特现象的原因。这些假说以为偏斜的磁场是由对流层中的循环引起的，而对流层由导电液体组成。这个对流层又围绕着一个安稳的分层的非对流层，在这个对流层中，因为资料的高粘度，没有循环，因而对磁场没有太多影响。
计算机模仿显现，天王星和海王星的主要成分--水和氨，在十分高的压力和温度下进入一种不同寻常的状况："超离子状况"，它一起具有固体和液体的特性。在这种状况下，氢离子在氧气或氮气构成的晶格结构中变得活动起来。
最近的试验研究证明，超离子水能够存在于根据理论，安稳分层区域地点的深度。因而，可能是分层层是由超离子成分构成的。但是，因为超离子状况的物理特性尚不清楚，这些成分是否真的能够抑制对流并未可知。
最小空间内的高压
苏黎世联邦理工学院地球科学系的木村智明和村上元彦现在离找到答案又近了一步。这两位研究人员在试验室里用氨进行了高压和高温试验。试验的目的是确定超离子资料的弹性。弹性是影响行星地幔热对流的最重要物理性质之一。值得注意的是，资料在固态和液态下的弹性是彻底不同的。
在调查中，研究人员使用了一种叫做金刚石砧板电池的高压仪器。在这种仪器中，氨气被放置在一个直径约100微米的小容器中，然后夹在两个金刚石顶级之间紧缩样品。这样就能够将资料置于极高的压力下，如天王星和海王星内部的压力。
然后用红外激光将样品加热到2000多摄氏度。一起，一束绿色激光照亮样品。经过丈量散射的绿色激光的波谱，研究人员能够确定资料的弹性和氨中的化学键。不同压力和温度下波谱的变化能够用来确定氨在不同深度的弹性。
木村和村上在丈量中发现了一种新的超离子氨相（γ相），它表现出与液相类似的弹性。这种新相可能安稳在天王星和海王星的深层内部，因而在那里呈现。然而，超电离氨的行为就像液体一样，因而它的粘性不足以促进非对流层的构成。
基于新的研究结果，超离子水在天王星和海王星内部有什么特性的问题就变得更加迫切。因为即使是现在，这两颗行星为什么会有如此不规则的磁场，这个疑团依然没有解开。
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