El Salar de Uyuni es el salar (o desierto de sal) más grande del mundo. Su superficie está teselada con cristales hexagonales resultantes de la evaporación del agua salada. Pero, ¿por qué estos cristales de sal tienen una forma perfectamente cúbica?
Para entenderlo, no solo debemos observar este desierto, sino también la sal misma.
Pero primero, el desierto
La historia del Salar de Uyuni comienza hace millones de años, cuando se levantaron las montañas de los Andes, alterando el flujo del agua en la región. Estas montañas se crearon por el tirón de las placas tectónicas, dos de las cuales chocaron entre sí, elevándose y formando los Andes.
Como resultado de estos cambios, los antiguos lagos, incluido el lago Minchin, que alguna vez cubrieron la zona, comenzaron a evaporarse. Durante miles de años, a medida que estos lagos se secaron, dejaron atrás una gruesa costra de sal y minerales. Lo que quedó es un paisaje surrealista, plano y de un blanco cegador, que cubre un área más grande que algunos países pequeños.
La formación del salar es un resultado directo del pasado geológico de la zona. Sin embargo, la historia de este desierto es mucho más profunda, literalmente.
El Salar de Uyuni no es solo una extensión plana; en algunos lugares está cubierto de capas de sal de hasta diez metros de espesor. Debajo de esta superficie salada se encuentra un estanque de salmuera, rico en litio, un elemento clave para las baterías. A medida que el mundo avanza hacia la energía verde, esta reserva de litio se ha convertido en un activo valioso, que atrae tanto el interés científico como las oportunidades económicas.
Pero no nos desviemos. El desierto ahora está cubierto por una costra de sal gruesa y también extremadamente plana. En toda la superficie del salar (10.582 kilómetros cuadrados), la elevación varía en un metro. Esta excepcional planitud lo hace ideal para calibrar los altímetros de los satélites de observación de la Tierra. Las condiciones ambientales en el Salar de Uyuni también llevaron a la formación de una sorprendente estructura geométrica: patrones hexagonales.
Estructuras hexagonales de sal a gran escala
La superficie del salar está expuesta a condiciones extremas, con temperaturas diurnas que suelen ser muy altas y temperaturas nocturnas que caen bruscamente. Este ciclo térmico diario crea el entorno perfecto para el proceso de expansión y contracción que da lugar a las formas hexagonales.
Durante el día, la intensa luz solar calienta la superficie del salar, lo que hace que se expanda. A medida que la temperatura baja por la noche, la sal se enfría y se contrae. Este ciclo de calentamiento y enfriamiento crea tensión en la costra de sal, lo que lleva a la formación de grietas. Con el tiempo, estas grietas se convierten en las formas geométricas que vemos hoy.
Pero, ¿por qué hexágonos? La respuesta está en la eficiencia de empaquetamiento y minimización de energía. En la naturaleza, los hexágonos son una solución común para llenar eficientemente un plano con unidades de igual tamaño mientras se minimiza el perímetro.
En el salar, a medida que la costra de sal se contrae, naturalmente se agrieta de una manera que minimiza la energía. Los hexágonos son la forma óptima para esto, ya que permiten la configuración más compacta y estable con la menor cantidad de estrés en cada lado. Un proceso similar también conduce a las columnas de basalto hexagonales.
Bien, pero ¿por qué los cristales de sal son cúbicos?
La sal, o cloruro de sodio (NaCl), consta de dos elementos: sodio (Na) y cloro (Cl). Cada uno de estos átomos lleva una carga eléctrica: el sodio tiene carga positiva (catión) y el cloro tiene carga negativa (anión). Cuando estos iones con cargas opuestas se unen, forman un fuerte enlace iónico. Este enlace es la base de la estructura cristalina de la sal.
En un cristal de cloruro de sodio, los iones de sodio y cloro se organizan en un patrón repetitivo conocido como red. En concreto, el NaCl forma una estructura reticular de “cúbica centrada en las caras” (FCC). En esta configuración, cada ion de sodio está rodeado por seis iones de cloro, y seis iones de sodio rodean a cada ion de cloro. Esta relación 1:1 crea una disposición muy estable y equilibrada.
La forma cúbica de los cristales de sal surge directamente de esta disposición específica de iones. Como cada ion está rodeado simétricamente por seis iones de carga opuesta, las fuerzas que mantienen unido el cristal se distribuyen de manera uniforme en todas las direcciones. Esta distribución uniforme de fuerzas da como resultado una forma de cristal que también es uniforme en las tres dimensiones: de ahí el nombre de cubo.
Imagina apilar bloques en una cuadrícula 3D. Si cada bloque representa un ion y los apila de manera que cada bloque esté rodeado por una cantidad igual de bloques de carga opuesta, la estructura resultante formaría naturalmente un cubo. Esto es esencialmente lo que sucede a nivel atómico en un cristal de sal. La forma cúbica minimiza la energía del sistema, creando una estructura estable y compacta que resiste la ruptura.
¿Es la sal el único mineral cúbico especial?
Si bien la sal es un ejemplo conocido de un cristal cúbico, es solo uno de los muchos minerales que adoptan naturalmente esta forma. Otros minerales como la pirita, la fluorita, la galena, la magnetita y la espinela también forman cristales cúbicos, cada uno con propiedades y composiciones únicas. El hilo conductor entre todos estos minerales es su estructura atómica y la simetría de su red cristalina, que dictan sus formas cúbicas.
El sistema cristalino cúbico es uno de los siete sistemas cristalinos de la cristalografía e incluye varios minerales con características y composiciones distintas. El sistema cristalino cúbico se caracteriza por tres ejes de igual longitud que se cruzan en ángulos rectos. Este alto nivel de simetría hace que los cristales cúbicos sean únicos en comparación con otros sistemas cristalinos, que pueden tener ejes de diferentes longitudes o cruzarse en ángulos distintos de 90 grados. Los minerales que cristalizan en el sistema cúbico, como la sal, la pirita, la fluorita, la galena, la magnetita y la espinela, suelen presentar un alto grado de estabilidad estructural y simetría, aunque no siempre son exactamente cubos.
Al final, la historia de por qué los cristales de sal son cúbicos se reduce a las fuerzas y disposiciones fundamentales a nivel atómico. La estructura cúbica del NaCl no es una mera coincidencia, sino una consecuencia natural de cómo los iones de sodio y cloruro se unen y se organizan en la configuración más estable y energéticamente favorable. Este mismo principio de simetría y eficiencia se aplica en toda la vasta extensión del Salar de Uyuni, donde la interacción de las fuerzas naturales crea tanto los llamativos patrones hexagonales en el suelo como los cristales cúbicos microscópicos de sal.
Fuente: ZME Science.
