Se puede encontrar una forma de hielo en el manto de la Tierra, así como en grandes lunas y planetas cubiertos de agua.
Las propiedades del hielo y el proceso de su formación no sonúnico y que recuerda a otros materiales. Esto significa que cambia con los cambios de temperatura y presión. El carbono funciona según la misma lógica, a partir de la cual se puede obtener diamante o grafito. Pero hay excepciones, ya que los científicos saben que el hielo tiene más de veinte formas sólidas.
En su trabajo, los físicos utilizaron calentamiento por láser y un yunque de diamante para descubrir una nueva forma de hielo.
El hielo tiene más de veinte formas sólidas.
¿Cómo se enteraron los investigadores de la nueva forma de hielo?
Para empezar, se colocó agua en recipientes entre dos diamantes. Este mecanismo se llama celda de yunque de diamante.
Se compone de dos diamantes en forma de cono,ubicados uno frente al otro en un área de 1 mm de diámetro. Con esto se puede crear una presión de varios millones de atmósferas. El diamante también es transparente, por lo que la muestra en estudio se puede estudiar de diferentes formas. Los científicos han reproducido la presión que existe en el centro de nuestro planeta.
Después de eso, el hielo ubicado entre los diamantes se calentó con un láser. Se derritió parcialmente y luego se convirtió en una gran cantidad de pequeños cristales.
Los científicos aumentaron la presión y encontraron que el hieloestaba en la conocida forma cúbica de Ice VII, y luego se convirtió en una nueva etapa intermedia inexplorada de Ice VIIT. Lo llamaron tetragonal. Después de eso, el hielo terminó en otra fase ya estudiada, Ice X.
El hielo VII es una fase cúbica de hielo con una disposición desordenada de átomos de hidrógeno.
Ice X es una fase simétrica en la que se ordenan los protones. Se puede obtener a una presión de 70 GPa.
Según los investigadores, llamaron la atención sobre el hecho de que la forma de Ice X se obtuvo a una presión inesperadamente baja. Eran 300 mil atmósferas, no 1 millón.
“En nuestro trabajo hemos demostrado que es posible obtenerIce X Phase y no utilice una presión tan alta como la prevista. Esta es una información importante que hemos recibido gracias a mediciones ultraprecisas”, dijo Ashkan Salamat, físico del laboratorio de la UNLV.
Durante el trabajo, los investigadores también utilizaron una supercomputadora para simular el recableado de enlaces y predecir dónde ocurriría una transición de fase.
Los científicos aumentaron la presión y descubrieron que el hielo estaba en la conocida forma cúbica Ice VII, y luego se convirtió en una nueva, inexplorada e intermedia etapa Ice VIIT.
¿El hielo tiene muchas formas?
Sí, existen más de 20 formas de hielo. No enumeraremos todos, sino los primeros siete. La información sobre otras especies está disponible públicamente.
- El hielo amorfo es hielo sin una estructura cristalina donde las moléculas de agua están dispuestas al azar. Es como los átomos en un vaso normal.
- El hielo Ih es hielo cristalino hexagonal regular. Incluye casi todo el hielo existente en la biosfera.
- Ice Ic es un hielo cristalino cúbico metaestable. Se forma a -53°C: puede existir a temperaturas tan bajas como -33°C. Este tipo de hielo puede formarse en la atmósfera superior.
- Ice II es una forma cristalina romboédrica con una estructura altamente ordenada. Este tipo de hielo se puede obtener a partir del Hielo Ih mencionado anteriormente comprimiéndolo a una temperatura de -63°C a -83°C.
- El hielo III es hielo cristalino tetragonal y se puede crear a temperaturas tan bajas como -23 °C y presiones tan bajas como 300 MPa.
- Ice IV es una fase romboédrica metaestable. Esta fase se puede obtener calentando gradualmente hielo amorfo a 810 MPa.
- Ice V es una fase cristalina monoclínica. Se forma cuando el agua se enfría a -20,15 °C y una presión de 500 MPa.
¿Por qué no se puede encontrar una nueva fase de hielo en la Tierra?
Según los autores, es casi imposible encontrar una nueva fasehielo en la Tierra, ya que no existen las condiciones adecuadas para su creación. Pero las condiciones en las que se forma son en el manto de nuestro planeta, así como en lunas grandes o en planetas con mucha agua.
Según los autores, es casi imposible encontrar una nueva fase de hielo en la Tierra, ya que aquí no existen las condiciones adecuadas para su creación.
¿Por qué necesitamos saber acerca de las diferentes formas de hielo?
Los planetas grandes y ricos en agua están lejos de la Tierra y no forman parte de nuestro sistema solar. Gracias a la nueva información, los astrónomos podrán aprender más sobre estos objetos.
Este trabajo cambiará la comprensión de los científicos sobre la composiciónexoplanetas, dijo Ashkan Salamat, físico del laboratorio de la UNLV. Los autores sugirieron que estudiar una nueva forma de hielo ayudaría a los investigadores a aprender más sobre la posible vida extraterrestre fuera de nuestro sistema solar.
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