Hallan una extraña forma de hielo espacial que se funde solo a temperaturas extremadamente altas

Anteriormente, se pensaba que en los gigantes gaseosos Urano y Neptuno, ricos en agua, se formaba hielo caliente, negro y pesado, sólido y líquido al mismo tiempo. Recientemente, científicos recrearon en el laboratorio este hielo exótico, denominado hielo superiónico, y describieron su estructura cristalina.

Desde nuestro entorno terrestre, se podría pensar que el agua es una simple molécula en forma de codo formada por un átomo de oxígeno unido a dos hidrógenos que se asientan en una posición fija cuando el agua se congela.

El hielo superiónico es extrañamente diferente y, sin embargo, puede ser una de las formas más abundantes de agua en el Universo: se supone que llena no solamente los interiores de Urano y Neptuno, sino también de exoplanetas similares. Estos planetas tienen presiones extremas de 2 millones de veces la atmósfera de la Tierra, e interiores tan calientes como la superficie del Sol.

Interior de Neptuno con múltiples capas superiónicas

© Foto : Gleason et al., Scientific Reports / Neptune interior with multiple superionic layers.

En 2019, ya se confirmó lo que los físicos habían predicho en 1988: una estructura en la que los átomos de oxígeno en el hielo superiónico están encerrados en una red cúbica sólida, mientras que los átomos de hidrógeno ionizados se sueltan, fluyendo a través de esa red como los electrones a través de los metales. Esto eleva su punto de fusión, de modo que el agua congelada permanece sólida a elevadas temperaturas.

De acuerdo con un nuevo estudio, publicado en Scientific Reports, los físicos de la Universidad de Stanford, Estados Unidos, bombardearon finas capas de agua, intercaladas entre dos diamantes, con unos láseres muy potentes, elevando la presión a 200 Gigapascal (GPa), que son 2 millones de atmósferas, y las temperaturas hasta unos 4.700 °С.

Los investigadores descubrieron que los cristales de hielo eran una nueva fase distinta del hielo superiónico observado en 2019. El hielo superiónico recién descubierto, Ice XIX, tiene una estructura cúbica y una mayor conductividad en comparación con su predecesor de 2019, Ice XVIII.

Gracias a su estructura, esa nueva forma de hielo se distingue por una mayor conductividad, lo que favorecería la generación de campos magnéticos tan desiguales como los que emanan de Urano y Neptuno, sugirieron los científicos.

De ser así, más de 30 años después de que la sonda espacial Voyager II de la NASA, lanzada en 1977, volara cerca de los dos gigantes de hielo de nuestro Sistema Solar y midiera sus campos magnéticos tan inusuales, se ha encontrado una pista sobre el fenómeno, concluyeron los físicos estadounidenses.

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