這兩顆行星雖然和木星土星一樣都是氣態行星，但大氣層以下星體結構組成，與木星和土星有較大區別。
木星和土星主要由氫氦元素組成，星體結構上，木星土星的地函層，也就是相當於地球的地幔層，主要由液態氫和金屬氫組成。大氣層5000公裡深處，氫變成了液態氫，再深的地方變成了金屬氫，只是中心有一個很小由巖石組成的地核。
而天王星和海王星大氣層以下的地函，都是由各種「冰」組成。這種冰成分複雜，有甲烷、氨和水冰。這些所謂的「冰」在高溫高壓下，並不是固態，而是一種稠密高溫的特別流體。那裡的溫度達到5000K，800萬巴的壓力。
幾十年前的計算實驗表明，在足夠的壓力溫度條件下，甲烷可以分解成鑽石，這表明在這種高溫、緻密物質中可以形成鑽石。
之前德國物理學家多米尼克·克勞斯在美國斯坦福直線加速器中心進行實驗，使用X射線衍射證實該實驗結論。目前，克勞斯和同事將他們的研究向前推進了一步。
實驗第一步是對材料進行加熱加壓，從而複製海王星地下1萬公裡處的內部環境：光學雷射脈衝在碳氫聚苯乙烯中產生衝擊波，使材料加熱至大約4727攝氏度，從而形成強大壓力。
克勞斯說：「我們在實驗室製造了15萬兆帕的壓力，這相當於將250頭非洲大象的重量放置在拇指甲上產生的壓力。」
在之前的實驗中，我們使用X射線衍射來探測材料，這對晶體結構的材料非常有效，但對非晶體分子就不那麼有效，所以形成的圖像並不完整。目前，在最新實驗中，研究小組使用了另一種方法，能夠測量X射線是如何散射聚苯乙烯中的電子。
這不僅能讓他們觀察到碳轉化為鑽石的過程，還能觀察到樣本的其他部分發生了什麼——它分裂成氫，幾乎沒有剩餘的碳。