天王星和海王星头顶“冰巨星”的头衔快40年了。这个名字来自一个听起来很合理的模型：最外层是氢和氦的大气，中间裹着一层厚厚的冰（主要是水、氨和甲烷），最里面是岩石核心。三层结构，由外到内逐层变重。

但加州大学的一组研究者最近在提交给《天体物理学杂志》的论文里说，这两颗星球的内部可能根本没有什么冰层，取而代之的是一片岩浆海洋。如果他们是对的，“冰巨星”这个经典称呼从一开始就叫错了。

问题出在数据太少。人类派去天王星和海王星的探测器，至今只有一个：旅行者2号。1986年1月它从距天王星云顶81500公里处掠过，1989年8月又擦过海王星的北极。两次飞掠加起来不过几天的观测窗口，之后再没有任何航天器回去过。关于这两颗行星内部结构的认知，几乎全建立在那一次路过的数据上。

“冰巨星”的模型能解释旅行者2号测到的密度和引力数据，所以一直沿用至今。但它不是唯一的解释。

一条被忽视了很久的线索藏在柯伊伯带里。柯伊伯带是海王星轨道外的一片小天体聚集区，那里的物质被认为保留了太阳系早期外围区域的原始成分，也就是天王星和海王星当年形成时用的“建材”。按照冰巨星的逻辑，这些建材应该以冰为主。但实际观测发现，柯伊伯带天体的主要成分是岩石，不是冰。

原材料都是石头，盖出来的房子却是冰的？这说不通。

研究团队用多种模型模拟了天王星和海王星的内部过程。最能同时吻合两颗行星密度和引力场特征的方案，不是传统的冰层模型，而是一个全新的图景：行星深处是一片充分混合的岩浆海洋，氢气在极端高压下溶解进了岩浆，形成一种均匀的流体；往上走，氢的比例越来越高，逐渐过渡到顶部以氢为主的大气层。

这两颗行星的密度之所以偏高，不是因为内部有一层冰，而是因为岩浆把氢“吃”进去了。高压下氢溶入岩浆后，混合流体的密度恰好能复现旅行者2号测到的数据。

旅行者2号测出两颗行星的磁场杂乱无章，大幅偏离自转轴，传统冰层模型一直说不清原因。有研究者推测，导电的岩浆在内部剧烈对流，或许也有助于理解这种混乱磁场的成因，但这一点尚未被本研究明确论证。

这个模型还有一个额外的好处。银河系里数量最多的一类系外行星叫“亚海王星”，体积比海王星小，但内部结构一直是谜。如果天王星和海王星的内部确实是岩浆海洋而非冰层，那同一套物理机制就可以直接用来理解那些遥远的亚海王星，不需要另起炉灶。

当然，一篇论文还不足以推翻用了几十年的分类。要真正确认天王星和海王星肚子里装的是岩浆还是冰，最终还是得再派探测器去看一眼。

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图为美国宇航局旅行者2号拍摄的天王星，图源：NASA/JPL-Caltech

信源：Rabie, Passant. "Scientists Think Uranus and Neptune May Not Be the Ice Giants We Imagined." Gizmodo, 26 June 2026