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Martes, 14 febrero 2012
Química

Posible existencia de fases exóticas del agua que no existen en la Tierra

El agua es químicamente simple, pero su física es compleja. El rasgo más llamativo del agua en los estados con que la conocemos en la Tierra es que, al solidificarse y adquirir la forma de hielo, aumenta de volumen.

Un grupo de investigación, usando computación de alta potencia para ejecutar cálculos y efectuar simulaciones, ha llegado a la conclusión de que existen fases del agua hasta ahora desconocidas. Estas fases sólo se dan en hielo sometido a presiones altísimas, una situación que no puede encontrarse en la Tierra pero que probablemente sea común en otros astros del sistema solar.

La investigación la ha realizado el equipo del físico Neil Ashcroft, Roald Hoffmann (Premio Nobel de Química en 1981) y el físico Andreas Hermann, los tres de la Universidad de Cornell, Estados Unidos.

Los investigadores predicen una secuencia de estructuras estables de hielo, de las que no se tenía conocimiento, en la franja de entre 1 y 5 terapascales de presión. Un terapascal equivale a 10 millones de veces la presión atmosférica estándar de la Tierra.

Esa franja de presiones colosales que permite la existencia de tales hielos exóticos está mucho más allá de lo que se puede conseguir en un laboratorio actual. Sin embargo, está dentro de la gama de presiones existentes dentro de Urano y Neptuno, planetas entre cuyos principales componentes está el hielo. Esto significa que esas extrañas fases del hielo podrían ser no sólo alcanzables, sino existir además de manera natural en el centro de esos dos planetas o de otros parecidos fuera de nuestro sistema solar.

[Img #6742]
Una característica llamativa de algunos de esos hielos exóticos es que su estructura les convierte en metales. Según los nuevos cálculos, eso ocurriría más allá de los 4,8 terapascales.

A presiones más bajas, pero por encima de 1 terapascal, cabe esperar hielos aislantes, no metálicos, y que tendrían una gran estabilidad.

Más llamativa aún es otra de las conclusiones del estudio: Según los cálculos, a las presiones más extremas, el hielo podría quedar prensado hasta el punto de transformarse en un líquido cuántico.


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