Este Hielo Superiónico es 60 veces más denso que el agua común, y fue creado por primera vez en un laboratorio, de la mano del físico Marius Millot. Esta nueva forma de hielo súper caliente, se cree que existe en el interior de planetas como Neptuno y Urano, siendo clave en la estructura principal de estos planetas distantes.

La existencia de una sustancia de este tipo se viene debatiendo desde 1988, donde varios investigadores realizaron simulaciones numéricas para pronosticar la existencia de una extraña fase del agua que hace que esta sea líquida y sólida al mismo tiempo.

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"Nuestro trabajo proporciona evidencia experimental para el hielo superiónico y muestra que estas predicciones no se debieron a artefactos en las simulaciones, pero en realidad capturaron el comportamiento extraordinario del agua en esas condiciones", dijo Marius Millot. Autor principal del estudio.

Hacer este extraño tipo de hielo superiónico fue muy complicado para el equipo de científicos. El hielo normal que todos conocemos, está formado por moléculas de agua compuestas de dos átomos de hidrógeno, conectados a un átomo de oxígeno, de tal manera que forman una estructura sólida.

En el caso del agua superiónica, el calor y las altas presiones rompen los enlaces entre los átomos de una molécula de agua, dejando una estructura cristalina sólida de átomos de oxígeno y un flujo de núcleos de hidrógeno o iones entre ellos, creando una estructura sólida y un líquida al mismo tiempo.

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Para crear este estado Superiónico del agua, los investigadores utilizaron células que fueron comprimidas en un yunque de diamante, a las cuales se le aplicó una presión de 360,000 libras por pulgada cuadrada (25,000 veces la presión atmosférica en la Tierra). A estas células se les aplicó altas temperaturas, usando descargas impulsadas por láser, donde se alcanzaron altísimas temperaturas, que llegaron a 5000 °C aproximadamente.

"Debido a que comprimimos previamente el agua, hay menos calentamiento de choque que si comprimimos el agua líquida ambiental" – “Esto permite acceder a estados mucho más fríos a alta presión que en estudios previos de compresión de choque". Dijo Millot.

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Las compresiones de choque impulsadas por láser completaron el proceso. (M. Millot / E. Kowaluk / J.Wickboldt / LLNL / LLE / NIF)

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La pre compresión inicial del hielo permitió al equipo de científicos llevar el compuesto a temperaturas muchos más altas antes de que se vaporizara, esto duró entre 10 y 20 mil millonésimas de segundo, donde las ondas de choque láser atravesaron la sustancia, y se produjo hielo superiónico.

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Las visualizaciones de simulaciones por computadora que muestran átomos de hidrógeno fluyen como un líquido dentro de la red sólida de oxígeno en el hielo superiónico.
Crédito: S. Hamel / M. Millot / J.Wickboldt / LLNL / NIF

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Después de obtener este extraño hielo, los científicos rápidamente analizaron sus propiedades ópticas y termodinámicas, registrando insólitos comportamientos. Este tipo de hielo se derrite a una extraordinaria temperatura de 8,540 grados Fahrenheit (4,725 grados Celsius), a una presión de 29 millones de libras por pulgada cuadrada (200 GPa).

Esto es verdaderamente fascinante desde el punto de vista científico, ya que nos da un indicio de cómo estos materiales conforman el interior de muchos planetas del sistema solar y cómo sería su comportamiento.

Además, proporciona información valiosa de cómo las moléculas actúan en condiciones extremas de temperatura y presión, pudiendo generar una nueva generación de materiales con propiedades específicas al poder comprender el comportamiento celular en estas condiciones.

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Un hallazgo realmente fascinante, que nos abre una ventana a nuevos horizontes que nos ayudarán a comprender aún más cómo se comporta el universo a nivel celular.

Más información como esta, la encontrarás en mi blog, te invito a seguirme y compartir conmigo lo increíble de nuestro mundo y los maravillosos descubrimientos que están por venir.

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Fuentes: 1 - 2 - 3

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