天王星和海王星都有一个完全倾斜的磁场，也许是由于行星特殊的内部结构。但现在苏黎世联邦理工学院研究职员的新实验解释多种假说均不确立，这个谜团仍没有头绪。 天王星和海王星这两颗大型气体行星拥有新鲜的磁场。这些磁场相对于行星的自转轴都有强烈的倾斜，而且与行星的物理中央有显著的偏移，其缘故原由一直是行星科学界的一个谜团。
种种理论以为，这些行星怪异的内部结构可能是造成这种奇异征象的缘故原由。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稳固的分层的非对流层，在这个对流层中，由于质料的高粘度，没有循环，因此对磁场没有太多影响。
盘算机模拟显示，天王星和海王星的主要因素--水和氨，在异常高的压力和温度下进入一种差异寻常的状态："超离子状态"，它同时具有固体和液体的特征。在这种状态下，氢离子在氧气或氮气形成的晶格结构中变得流动起来。
最近的实验研究证实，超离子水可以存在于凭证理论，稳固分层区域所在的深度。因此，可能是分层层是由超离子因素形成的。然则，由于超离子状态的物理特征尚不清晰，这些因素是否真的能够抑制对流并未可知。
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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谜底又近了一步。这两位研究职员在实验室里用氨举行了高压和高温实验。实验的目的是确定超离子质料的弹性。弹性是影响行星地幔热对流的最主要物理性子之一。值得注重的是，质料在固态和液态下的弹性是完全差其余。
在观察中，研究职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尖端之间压缩样品。这样就可以将质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。同时，一束绿色激光照亮样品。通过丈量散射的绿色激光的波谱，研究职员可以确定质料的弹性和氨中的化学键。差异压力和温度下波谱的转变可以用来确定氨在差异深度的弹性。
木村和村上在丈量中发现了一种新的超离子氨相（γ相），它显示出与液相相似的弹性。这种新相可能稳固在天王星和海王星的深层内部，因此在那里泛起。然而，超电离氨的行为就像液体一样，因此它的粘性不足以促成非对流层的形成。
基于新的研究效果，超离子水在天王星和海王星内部有什么特征的问题就变得加倍迫切。由于纵然是现在，这两颗行星为什么会有云云不规则的磁场，这个谜团仍然没有解开。