Según los científicos, el hielo superiónico puede estar contenido en las entrañas de Urano y Neptuno.
Los físicos estadounidenses del Laboratorio Nacional de Livermore han recibido una nueva forma de materia llamada hielo superiónico. Se puede encontrar en planetas gigantes helados como Urano o Neptuno. Esto se informa en un artículo publicado en la revista Nature Physics.
Como sabe, el agua es una molécula simple que consta de solo tres átomos: dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, unidos en forma de V. Cuando varias moléculas de agua se unen, su estructura colectiva puede cambiar dependiendo del estado en el que se encuentren. Por ejemplo, durante la congelación, se combinan en una red cristalina rígida, que es más espaciosa y los iones de hidrógeno se mueven libremente a lo largo de ella.
El llamado hielo superiónico se predijo por primera vez hace 30 años y se cree que existe en planetas cubiertos de hielo. Los investigadores que estudian las propiedades estructurales del agua han descubierto casi 20 formas diferentes de redes de cristales de hielo, con moléculas de agua en configuraciones que van desde desordenadas hasta hexagonales y cúbicas.
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Las moléculas de hielo superiónicas están tan densamente dispuestas que sus átomos de oxígeno forman una red rígida. Después de eso, los átomos de hidrógeno que llevan una carga positiva fluyen libremente a través de él como un líquido. Y los iones de hidrógeno descendentes también pueden transportar una corriente eléctrica.
Para crear hielo superiónico, los investigadores colocaron una modificación cúbica llamada hielo VII entre dos yunques de diamante a 2,5 gigapascales y temperatura ambiente, según un comunicado de prensa del laboratorio. El hielo presurizado luego hizo un viaje a través del país en el equipaje de mano para llegar al laboratorio de energía láser de la Universidad de Rochester en Nueva York. Allí, la muestra se expuso brevemente a seis rayos ultravioleta para crear una onda de choque. Cuando el frente de onda se propagó en una pequeña área de hielo, surgieron condiciones físicas extremas que fueron adecuadas para una transición de fase a un estado superiónico. La presión en ellos alcanzó los 100-300 gigapascales. El experimento finalmente fue reconocido como un éxito.
Las propiedades de la forma abierta del hielo explican algunos de los fenómenos en algunos planetas del sistema solar, como Urano y Neptuno. Como gigantes de hielo, se cree que estos dos planetas llevan grandes cantidades de hielo superiónico en sus mantos. En el futuro, esto probablemente ayudará a explicar por qué tienen campos magnéticos tan inusuales.
“Cuando alguien comienza a probar tales predicciones, da esperanzas de que los resultados del estudio hagan que los científicos piensen en el desarrollo de nuevos materiales”, concluyeron los investigadores.
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