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Publicado el 16 Noviembre, 2021 por Redacción Digital en Ciencia
 
 

Recrean científicos el “hielo superiónico” con el tiempo suficiente para estudiarlo

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El estado en el cual el agua es sólida y líquida a la vez se ha denominado hielo superiónico.

El hielo superiónico es una de las fases del agua màs extrañas y menos estudiadas hasta la fecha. Imagen tomada de https://www.prensa-latina.cu/

El estado en el cual el agua es sólida y líquida a la vez, denominado hielo superiónico por expertos, fue recreado en tiempo suficiente para su estudio, destacó hoy la revista Nature Physics.

En ese momento se rompen los enlaces de hidrógeno y oxígeno, quedando por un lado iones de oxígeno cristalizados formando una matriz sólida y, por otro, partículas de hidrógeno que fluyen a través de esa matriz, precisó el artículo.

De las 20 fases de hielo de agua (diferentes formas en que los átomos de hidrógeno y oxígeno unidos pueden apilarse bajo diferentes temperaturas y presiones) identificadas por los científicos, el hielo superiónico es la XVIII, una de las más extrañas descubiertas hasta la fecha.

Vitali Prakapenka, geofísico de la universidad de Chicago y científico del Laboratorio Nacional Argonne, en Estados Unidos, junto a sus colegas comprimieron una gota de agua en una especie de “yunque” de diamantes de 0,2 quilates para presurizar el líquido más allá de 3,5 millones de veces la presión atmosférica de la Tierra al nivel del mar.

Posteriormente, un láser calentó esa gota a temperaturas más altas que las de la superficie del Sol y, por último, utilizaron un dispositivo de aceleración de electrones llamado sincrotrón, con lo que pudieron identificar la estructura del hielo superiónico, reveló la publicación.

Con este experimento, los autores consiguieron alargar el experimento el tiempo suficiente para analizar de forma más detallada las diferentes transiciones de cada fase del agua a medida que se transformaba en hielo superiónico.

Prakapenka y el resto del equipo observó por primera vez que, al apagar el láser, la muestra volvió a temperatura ambiente y el hielo regresó a su estado original. “Eso significaba que se produjo un cambio estructural reversible, no una reacción química”, afirmó.

El hallazgo mostró un nuevo estado, además de necesitar sólo 20 gigapascales de presión y no más de 50 pronosticados en modelos anteriores (aproximadamente las mismas condiciones que se producen dentro del combustible del cohete cuando detona para el despegue).

Por otra parte, científicos consideran que el hielo superiónico podría ser la clave para entender otros mundos helados y magnetizados, como Neptuno, Urano o la luna joviana Europa, donde los iones de hidrógeno flotan libremente y podrían crear un campo magnético.

Quedan pendientes por estudiar la conductividad, viscosidad o estabilidad química de ese estado, además de cómo se encuentra en nuestro propio mundo y si solo afecta al agua, concluyeron los autores.

El químico italiano Pierfranco Demontis teorizó por primera vez la existencia de este hielo en 1988, pero no fue hasta 2018 cuando se pudo probar que existía. Sin embargo, el experimento apenas duraba nanosegundos justo antes de que el hielo se derritiera.

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Redacción Digital

 
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