Se ha descubierto una nueva forma de hielo.

El hielo es un objeto mucho más complejo de lo que parece, y los investigadores acaban de identificar una nueva forma.

A los ojos del gran público, todos los helados son iguales; en cualquier caso, es un cristal de agua sólido. Pero para los físicos, es una historia completamente diferente; A escala atómica, el hielo puede adoptar formas muy diferentes según las condiciones en las que cristalice. A diferencia de otros sólidos, incluso exhibe una variedad excepcional con no menos de 20 formas documentadas de hielo. Y los investigadores estadounidenses acaban de agregar uno nuevo a este catálogo, con posibles implicaciones en astronomía.

Este descubrimiento proviene del Laboratorio de Condiciones Extremas, ubicado en el campus de la Universidad de Nevada. A pesar de este nombre evocador, los investigadores no trabajan en los desiertos implacables de este estado con un clima abrasador. Es incluso todo lo contrario: estudian el comportamiento del agua a muy alta presión, que los investigadores sugieren que podría estar presente en el interior de muchos exoplanetas.

Para trabajar en esto, primero debe comenzar recreando las fenomenales condiciones de presión que prevalecen en dicho entorno. Es algo que somos bastante incapaces de replicar a gran escala; pero se vuelve mucho más asequible e incluso relativamente fácil cuando se trabaja en volúmenes pequeños.

Diagrama simplificado del concepto de celda de yunque de diamante. Esta es una muestra de suelo, pero puede ser reemplazada por cualquier material, como agua en este caso. © DomSau2 – WikiCommons

Presión, un componente esencial del helado exótico

Por lo tanto, los investigadores recurrieron a un gran clásico de la geología y la ciencia de los materiales: una celda de yunque de diamante. El concepto es tan simple como su nombre indica. El funcionamiento de la máquina se basa en la excepcional dureza del diamante; por lo tanto, es posible someterlo a fuerzas increíbles sin riesgo de ruptura.

Una bendición para los investigadores; esto significa que pueden atrapar una muestra de cualquier material entre dos mordazas de diamante sintético. Esto permite entonces probar los límites físicos y el comportamiento del material, en este caso, el agua, a muy alta presión.

En estas condiciones de presión extrema, el agua se convierte instantáneamente en hielo. Pero en esta etapa, todavía es un grupo de cristales relativamente desorganizado. Para facilitar la transición a formas de hielo más puras y, sobre todo, diferentes, los investigadores utilizaron una nueva técnica que consiste en bombardear la celda con un láser.

Gradualmente, los investigadores continuaron aumentando la presión mientras derretían periódicamente el hielo usando el láser. Así pudieron observar la transición entre diferentes formas conocidas, como el hielo “Ice-VII” con su red cristalina de malla cúbica, o el hielo “Ice-X”, una forma rara y muy especial en muchos aspectos.

Diferentes estructuras posibles de la red cristalina de hielo. © Arsiccio y. allí

Hielo potencialmente abundante en otros planetas

Pero en medio de este desfile, también vieron un elemento extraño: una forma de hielo completamente nueva nunca observada hasta ahora, ahora llamada Ice VIIt. Es un hallazgo que puede parecer trivial y poco emocionante para cualquiera que no trabaje en un laboratorio de ciencia de los materiales. Pero en realidad es un tema muy interesante, especialmente en astronomía.

Porque, como admiten los propios investigadores, este trabajo “recalibra toda nuestra comprensión de la composición de los exoplanetas”. De hecho, los investigadores sugieren que esta forma de hielo podría existir en abundancia en algunos exoplanetas fuera de nuestro sistema solar; por lo tanto, podrían haber albergado la vida tal como la conocemos. Por lo tanto, este trabajo podría permitir refinar los análisis de nuevos exoplanetas potencialmente prometedores.