由於原子在材料中的排列方式不同，光是冰就有高達十幾種獨特晶體結構。繼在超高壓下出現的超離子冰 XVIII 後，最近科學家再確認了冰的第 19 種晶體形式，命名為冰 XIX。
冰在太陽系中的含量非常豐富，從最接近太陽的水星到離太陽極遠的歐特雲（Oort cloud）都有冰的存在，只不過隨著環境壓力與溫度變化，冰也會因氧原子、氫原子和水分子的排列方式不同而呈現各種結構，幾乎所有在地球表面和大氣層裡的冰都是六角形晶體結構——水分子中只有氧原子形成六邊形，氫原子則圍繞它們隨機取向，也就是無序結構；此外，地表只會產生微量的立方體形冰。
從冰 I、冰 II、冰 III 一直到冰 XVIII，過去科學家已確認冰的 18 種結構，其中冰 I 類型是我們最熟悉的冰，也是唯一可在地球表面上找到自然生成的冰，其餘結晶類型如 Ice-VI、Ice-VII 等被深深鎖在地函中，隨著時間推移才被緩慢推上來。
不過如果實驗方向正確，氫原子也可以規律排列，比如在低於 200℃ 溫度時可能形成冰 XI 類型，這種有序結構又被稱為 H 序冰，但與無序冰不同，H 序冰非常脆。
而最近，奧地利因斯布魯克大學團隊發現的第 19 種冰晶類型就屬於 H 序冰，從密度來看，六號冰、十五號冰及十九號冰非常接近，它們的氧原子網格架構一樣，但氫原子位置有所不同。
其實研究團隊在 3 年前的實驗就製造出冰 XIX，方法是減慢冰 XV 的冷卻過程，並將環境壓力增加至約 2 GPa，讓氫原子以第二種方式在氧晶格中排列並形成冰 XIX，然而當時團隊儘管握有明確證據，卻無法闡明其晶體結構，直到最新研究利用中子衍射技術，才從眼花撩亂的數千個候選晶體中確認新的冰晶結構。
由於科學家對氫鍵性質的認知尚不完善，因此水冰結構是理解氫鍵性質的關鍵，進一步能夠了解其他天體的冰晶與行為，比如天王星、海王星、木星衛星等。
新論文發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊。
- Exotic crystals of ‘ice 19’ discovered
- New crystalline ice form
- Scientists solve the crystal structure of an exotic new form of ice
- Scientists Create New Crystalline Form of Ice
（首圖來源：因斯布魯克大學）
