Científicos crean una nueva forma de hielo a más de 2.000 °C

Un equipo de investigadores ha producido e identificado claramente una nueva estructura cristalina del hielo superiónico, un estado exótico del agua que se cree que existe en las profundidades de los planetas gigantes helados. Las muestras microscópicas se sometieron a presiones de hasta 230 gigapascales, unos 2,3 millones de veces la presión atmosférica al nivel del mar, y a temperaturas de hasta 2.630 kelvin, equivalentes a unos 2.357 °C.

El hielo superiónico es muy distinto del agua congelada que conocemos. Sus átomos de oxígeno forman una red cristalina rígida, mientras que los núcleos de hidrógeno se desplazan libremente por esa estructura como partículas en un líquido. Esta combinación confiere al material propiedades tanto sólidas como similares a las de un líquido.

El equipo comprimió agua entre puntas de diamante, la calentó con láseres y examinó su disposición atómica mediante un haz estrecho de rayos X de sincrotrón. Por encima de unos 200 gigapascales, los átomos de oxígeno adoptaron una estructura hexagonal compacta que pasó a predominar sobre la forma cúbica centrada en las caras observada anteriormente. Los experimentos también mostraron que ambas estructuras pueden transformarse una en otra cuando cambian las condiciones.

Se cree que el agua superiónica ocupa regiones considerables del interior de Urano y Neptuno. Dado que distintas estructuras cristalinas pueden tener propiedades eléctricas y mecánicas diferentes, el hallazgo podría perfeccionar los modelos sobre cómo se desplazan la materia y la carga eléctrica dentro de estos planetas. Aún se necesitan más cálculos para determinar cómo podría contribuir la fase recién confirmada a la configuración inusual de sus campos magnéticos.