Los científicos han descubierto una nueva fase del agua, que se agrega al líquido, al sólido y al gas, conocida como “hielo superiónico”. El extraño hielo negro, como lo llaman los científicos, normalmente se crea en el núcleo de planetas como Neptuno y Urano. Los resultados del trabajo fueron publicados en Nature Physics.
Un equipo de científicos codirigido por Vitali Prakapenka de la Universidad de Chicago detalló las condiciones extremas necesarias para producir este tipo de hielo. Solo se había vislumbrado una vez antes, cuando los científicos enviaron una onda de choque masiva a través de una gota de agua, creando hielo superiónico que existió únicamente por un instante.
Nuevo estado de la materia
En este experimento, los investigadores adoptaron un enfoque diferente. Presionaron agua entre dos diamantes para reproducir la intensa presión que existe en el núcleo de los planetas. Luego, utilizaron haces de rayos X de alto brillo para disparar un láser a través de los diamantes y así calentar el agua.
“Imagine un cubo, una red con átomos de oxígeno en las esquinas conectados por hidrógeno cuando se transforma en esta nueva fase superiónica, la red se expande, permitiendo que los átomos de hidrógeno migren mientras los átomos de oxígeno permanecen estables en sus posiciones”, dijo Prakapenka. “Es como una red de oxígeno sólido en un océano de átomos de hidrógeno flotantes”.
El equipo usó una radiografía para observar los resultados y descubrió que el hielo se volvió menos denso. Asimismo, lo describieron como de color negro porque interactuaba de manera diferente con la luz. “Es un nuevo estado de la materia, por lo que básicamente actúa como un nuevo material y puede ser diferente de lo que pensamos”, afirmó Prakapenka.
Sorpresa
Los investigadores se sorprendieron al darse cuenta que el hielo superiónico se creó bajo una presión mucho más ligera de lo que especularon. Habían pensado que no se crearía hasta que el agua se comprimiera a más de 50 gigapascales de presión.
Esta es la misma cantidad de presión dentro del combustible de un cohete cuando se quema para despegar, pero solo se necesitaron 20 gigapascales de presión. “A veces te llegan sorpresas como esta”, comentó Prakapenka.
El hielo superiónico no existe solo dentro de planetas lejanos, también se encuentra dentro de la Tierra y desempeña un papel en el mantenimiento de los campos magnéticos de nuestro planeta. El intenso magnetismo de la Tierra protege su superficie de la peligrosa radiación y los rayos cósmicos que provienen del espacio exterior.
Planetas como Marte y Mercurio no tienen campos magnéticos y están expuestos a las inclemencias del tiempo del espacio exterior. Por eso, el equipo cree que aprender sobre el hielo superiónico será útil en la búsqueda de otros planetas que puedan albergar vida.
Aun así, lo que esto podría significar para los mundos alienígenas, o incluso para nuestro propio planeta, requiere mucha más investigación. “Lo descubierto debería estimular muchos más estudios”, espera Prakapenka.
