Se ha descubierto una nueva y extraña fase del hielo durante experimentos con el láser de rayos X más grande del mundo. Conoce al hielo XXI, una extraña fase que se forma a temperatura ambiente, bajo presión extrema.
El agua solidificada con la que estamos más familiarizados aquí en la Tierra se conoce técnicamente como hielo I, pero es solo la punta del iceberg; por ejemplo, los extraterrestres en Neptuno podrían estar añadiendo hielo XVIII a sus bebidas. De hecho, exponer el agua pura a diferentes condiciones de temperatura y presión podría dar lugar a más de 20 fases diferentes.
Hielo XXI es la último en incorporarse. Presenta una estructura cristalina tetragonal con unidades repetitivas bastante grandes, compuestas por 152 moléculas de agua, lo que lo distingue de todas las demás fases conocidas del hielo.
Pero no esperes preparar unos cuantos cubitos de hielo XXI en tu congelador de casa. Ni en ningún otro congelador, de hecho. Los investigadores utilizaron una celda de yunque de diamante en la instalación europea XFEL en Alemania para comprimir agua a presiones de hasta 2 gigapascales (aproximadamente 20.000 veces la presión del aire a nivel del mar) en 10 milisegundos.
Luego, liberaron la presión con relativa lentitud, durante un segundo, antes de repetir el proceso. Durante todo el proceso, los rayos X capturaron un millón de imágenes por segundo para observar cómo cambiaba la estructura cristalina. Resulta que el hielo XXI es una de las varias posibles etapas intermedias en el camino del agua para convertirse en una fase exótica conocida como hielo VI.
“Gracias a los pulsos de rayos X únicos del XFEL europeo, hemos descubierto múltiples vías de cristalización en H₂O, que se comprimió y descomprimió rápidamente más de 1000 veces mediante una celda de yunque de diamante dinámica”, afirma Geun Woo Lee, físico del Instituto de Investigación de Estándares y Ciencia de Corea. Los investigadores afirman que el descubrimiento de hielo XXI sugiere que podrían existir otras fases de hielo aún desconocidas en lunas y planetas helados.
La investigación fue publicada en la revista Nature Materials.
Fuente: Science Alert.
