Ciencias

Nueva fase de agua, conocida como «hielo superiónico», descubierta dentro de los planetas

Los científicos han descubierto una nueva fase del agua, agregada al líquido, al sólido y al gas, conocida como «hielo superiónico». El hielo «extraño negro», como lo llaman los científicos, generalmente se crea en los núcleos de planetas como Neptuno y Urano.

En un estudio publicado en Física de la naturaleza, un equipo de científicos codirigido por Vitali Prakapenka, profesor de investigación 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 solo existió por un instante.

En este experimento, el equipo de investigación adoptó un enfoque diferente. Presionaron agua entre dos diamantes, el material más duro de la Tierra, para replicar la intensa presión que existe en el centro de los planetas. Luego utilizaron Advanced Photon Source, o haces de rayos X de alto brillo, para disparar un láser a través de los diamantes para calentar el agua, según el estudio.

«Imagina 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. en un comunicado de prensa. «Es como una red sólida de oxígeno en un océano de átomos de hidrógeno flotantes».

Usando rayos X para ver los resultados, el equipo descubrió que el hielo se volvió menos denso y se describió como negro porque interactuaba de manera diferente con la luz.

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«Es un nuevo estado de la materia, por lo que básicamente actúa como un nuevo material y podría ser diferente de lo que pensamos», dijo Prakapenka.

Lo que más sorprendió a los científicos fue que el hielo superiónico se creó bajo una presión mucho más ligera de lo que originalmente especulaban. Pensaron que no se crearía hasta que el agua se comprimiera a más de 50 gigapascales de presión, la misma cantidad de presión dentro del combustible del cohete cuando se quema para despegar, pero solo tomó 20 gigapascales de presión.

«A veces te encuentras con sorpresas como esa», dijo Prakapenka.

El hielo superiónico no solo existe dentro de planetas distantes, también está 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 la superficie del planeta 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 al duro clima del espacio exterior. Es por eso que el equipo cree que aprender sobre el hielo superiónico puede desempeñar un papel importante en la búsqueda de otros planetas que puedan albergar vida.

“Esto debería estimular muchos más estudios”, espera Prakapenka.

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