天王星の写真を一度でも見たことがある人なら誰も驚かないであろう展開の中で、科学者たちは氷巨星の深部内部が奇妙な新たな物質状態を隠している可能性が高いことを確認した。この啓示は、カーネギー研究所の科学者であるCong LiuとRonald Cohenによる新しいコンピューターシミュレーションのおかげで得られたもので、『Nature Communications』に掲載され、炭化水素（CH）が圧力下で本当に奇妙なことをし始めることを示唆している。

彼らの研究は、これらの遠い惑星の表面のはるか下で見られる強烈な圧力と温度（500から3,000ギガパスカル、4,000から6,000ケルビンを考えてみてほしい）の下では、炭化水素が「準一次元超イオン状態」に入る可能性があると主張している。これは、原子たちがM.C.エッシャーが設計した宇宙の地下鉄システムにいるかのように振る舞い始めるという、洒落た言い方である。

シミュレーションは、炭素原子が秩序だった六角形の骨格を形成し、水素原子がらせん状の経路を通って移動する構造を明らかにした。「この新たに予測された炭素-水素相は特に印象的です。なぜなら、原子の運動は完全に三次元的ではないからです」とCohenは説明した。「代わりに、水素は秩序だった炭素構造に埋め込まれた明確ならせん経路に沿って優先的に移動します」。つまり、水素は基本的に非常に組織的で、非常に熱く、非常に高圧なコンガラインをしているのである。

この発見が重要なのは、これらの水素原子の方向性のある運動が、惑星の深層で熱と電気がどのように輸送されるかに大きく影響を与える可能性があるからだ。これらの特性は、天王星と海王星の有名な奇妙な磁場の生成を理解する鍵であり、それはすでに惑星版のズボンを頭にかぶっているようなものである。

この研究は、どんなものであれ十分な圧力をかければ、炭素や水素のような基本的な元素でさえ、予想もしなかった方法で振る舞い始めるという単純な真実を強調している。「炭素と水素は惑星物質の中で最も豊富な元素の一つですが、巨大惑星条件下でのそれらの結合した振る舞いは、完全には理解されていません」とLiuは結論付けた。これは天体物理学の今年の控えめな表現かもしれない。

私たちの最も外側の惑星がなぜそのような宇宙的な変人であるかを理解するのに役立つだけでなく、この研究は地球上の材料科学の進歩にも役立つ可能性がある。物質における新たな種類の方向性行動の秘密は、誰も見たくない最後の場所に隠れているかもしれないことがわかった。