{"id":43405,"date":"2023-10-15T02:01:50","date_gmt":"2023-10-15T07:01:50","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=43405"},"modified":"2023-10-15T02:01:51","modified_gmt":"2023-10-15T07:01:51","slug":"encuentran-extrana-forma-de-hielo-que-solo-se-derrite-a-temperaturas-extremadamente-altas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2023\/10\/15\/encuentran-extrana-forma-de-hielo-que-solo-se-derrite-a-temperaturas-extremadamente-altas\/","title":{"rendered":"Encuentran extra\u00f1a forma de hielo que s\u00f3lo se derrite a temperaturas extremadamente altas"},"content":{"rendered":"\n

Suceden cosas extra\u00f1as dentro de los planetas, donde materiales familiares est\u00e1n sujetos a presiones y calor extremos. Los \u00e1tomos de hierro probablemente danzan dentro del s\u00f3lido n\u00facleo interno de la Tierra, y es probable que se forme hielo negro, caliente y pesado (que es s\u00f3lido y l\u00edquido al mismo tiempo) dentro de los gigantes gaseosos ricos en agua, Urano y Neptuno.<\/p>\n\n\n\n

Hace cinco a\u00f1os, los cient\u00edficos recrearon por primera vez en experimentos de laboratorio este hielo ex\u00f3tico, llamado hielo superi\u00f3nico y hace cuatro a\u00f1os confirmaron su existencia y estructura cristalina. Luego, el a\u00f1o pasado, investigadores de varias universidades de Estados Unidos y del laboratorio del Centro del Acelerador Lineal de Stanford en California (SLAC) descubrieron una nueva fase de hielo superi\u00f3nico.<\/p>\n\n\n\n

Su descubrimiento profundiza nuestra comprensi\u00f3n de por qu\u00e9 Urano y Neptuno tienen campos magn\u00e9ticos tan desequilibrados con m\u00faltiples polos. Desde nuestro entorno terrestre, se le perdonar\u00eda pensar que el agua es una mol\u00e9cula simple con forma de codo formada por un \u00e1tomo de ox\u00edgeno unido a dos hidr\u00f3genos que se asientan en una posici\u00f3n fija cuando el agua se congela.<\/p>\n\n\n\n

El hielo superi\u00f3nico es extra\u00f1amente diferente y, sin embargo, puede estar entre las formas de agua m\u00e1s abundantes del Universo. Se presume que llena no s\u00f3lo el interior de Urano y Neptuno, sino tambi\u00e9n exoplanetas similares. Estos planetas tienen presiones extremas de 2 millones de veces la atm\u00f3sfera de la Tierra y un interior tan caliente como la superficie del Sol, que es donde el agua se vuelve rara.<\/p>\n\n\n\n

Los cient\u00edficos confirmaron en 2019 lo que los f\u00edsicos hab\u00edan predicho en 1988: una estructura en la que los \u00e1tomos de ox\u00edgeno del hielo superi\u00f3nico est\u00e1n encerrados en una red c\u00fabica s\u00f3lida, mientras que los \u00e1tomos de hidr\u00f3geno ionizados se sueltan y fluyen a trav\u00e9s de esa red como los electrones a trav\u00e9s de los metales.<\/p>\n\n\n\n

Esto le da al hielo superi\u00f3nico sus propiedades conductoras. Tambi\u00e9n aumenta su punto de fusi\u00f3n de modo que el agua congelada permanece s\u00f3lida a temperaturas vertiginosas.<\/p>\n\n\n\n

En este \u00faltimo estudio, la f\u00edsica Arianna Gleason de la Universidad de Stanford y sus colegas bombardearon finas astillas de agua, intercaladas entre dos capas de diamante, con l\u00e1seres rid\u00edculamente potentes. Las sucesivas ondas de choque elevaron la presi\u00f3n a 200 GPa (2 millones de atm\u00f3sferas) y las temperaturas hasta aproximadamente 4700\u00b0C, m\u00e1s altas que las temperaturas de los experimentos de 2019, pero a presiones m\u00e1s bajas.<\/p>\n\n\n\n

“Los descubrimientos recientes de exoplanetas similares a Neptuno ricos en agua requieren una comprensi\u00f3n m\u00e1s detallada del diagrama de fases [del agua] en condiciones de presi\u00f3n y temperatura relevantes para sus interiores planetarios”, explican Gleason y sus colegas en su art\u00edculo de enero de 2022.<\/p>\n\n\n\n

La difracci\u00f3n de rayos X revel\u00f3 entonces la estructura cristalina del hielo denso y caliente, a pesar de que las condiciones de presi\u00f3n y temperatura s\u00f3lo se mantuvieron durante una fracci\u00f3n de segundo. Los patrones de difracci\u00f3n resultantes confirmaron que los cristales de hielo eran, de hecho, una nueva fase distinta del hielo superi\u00f3nico observado en 2019. El hielo superi\u00f3nico reci\u00e9n descubierto, Ice XIX, tiene una estructura c\u00fabica centrada en el cuerpo y una mayor conductividad en comparaci\u00f3n con su predecesor de 2019, Ice XVIII.<\/p>\n\n\n\n

La conductividad es importante aqu\u00ed porque las part\u00edculas cargadas en movimiento generan campos magn\u00e9ticos. \u00c9sta es la base de la teor\u00eda de la dinamo, que describe c\u00f3mo los fluidos conductores agitados, como el manto de la Tierra o el interior de otro cuerpo celeste, dan lugar a campos magn\u00e9ticos.<\/p>\n\n\n\n

Si una mayor parte del interior de un gigante de hielo similar a Neptuno fuera absorbida por un s\u00f3lido blando y menos por un l\u00edquido arremolinado, entonces cambiar\u00eda el tipo de campo magn\u00e9tico producido. Y si hacia su n\u00facleo ese planeta tuviera dos capas superi\u00f3nicas de diferente conductividad, como Gleason y sus colegas sugieren que podr\u00eda contener Neptuno, entonces el campo magn\u00e9tico generado por la capa l\u00edquida exterior interactuar\u00eda con cada una de ellas de manera diferente, haciendo las cosas a\u00fan m\u00e1s extra\u00f1as.<\/p>\n\n\n\n

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Estructura interior de Neptuno con dos capas de hielo superi\u00f3nico s\u00f3lido (Hielo XIX en azul; Hielo XVIII en verde) debajo de una capa de l\u00edquido i\u00f3nico que se cree que genera el campo magn\u00e9tico del planeta. Gleason et al., Scientific Reports, 2023.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Gleason y sus colegas concluyen que la conductividad mejorada de una capa de hielo superi\u00f3nico similar al Hielo XIX promover\u00eda la generaci\u00f3n de campos magn\u00e9ticos multipolares irregulares como los que emanan de Urano y Neptuno. De ser as\u00ed, ser\u00eda un resultado satisfactorio m\u00e1s de 30 a\u00f1os despu\u00e9s de que la sonda espacial Voyager II de la NASA, lanzada en 1977, sobrevolara los dos gigantes de hielo de nuestro Sistema Solar y midiera sus campos magn\u00e9ticos altamente inusuales.<\/p>\n\n\n\n

El estudio fue publicado en Scientific Reports<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Science Alert<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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