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hielo superiónico

25.10.2018

Físicos estadounidenses del Laboratorio Nacional de Livermore han obtenido una nueva forma de materia llamada hielo superiónico. Las condiciones adecuadas para esta fase solo existen en el interior de planetas gigantes helados como Urano o Neptuno.

El hielo de agua tiene 18 variedades cristalinas y varias amorfas. Se forman a diferentes presiones y temperaturas y difieren en la disposición de las moléculas de agua. Teóricamente, se demuestra que a una presión alta de 50-100 gigapascales (un gigapascal equivale aproximadamente a diez mil atmósferas), las moléculas de agua se destruyen, como resultado de lo cual el hielo se vuelve superiónico. Se forma una red cristalina a partir de átomos de oxígeno, dentro de la cual los iones de hidrógeno se mueven libremente.

Hasta ahora, los investigadores no han observado hielo superiónico en el laboratorio, aunque varios científicos han podido lograr las condiciones en las que debería ocurrir la transición del hielo ordinario a una fase exótica. A pesar de que se registraron signos de conductividad superiónica, sus valores no fueron lo suficientemente altos.

Durante el experimento, los científicos utilizaron una modificación cúbica llamada hielo VII, que se colocó entre dos yunques de diamante a una presión de 2,5 gigapascales ya temperatura ambiente. La muestra se sometió a una exposición breve a la luz ultravioleta para crear una onda de choque. Cuando el frente de onda se propagó en una pequeña área de hielo, surgieron condiciones físicas extremas que eran aptas para una transición de fase al estado superiónico. La presión en ellos alcanzó 100-300 gigapascales.

Se muestra que los resultados de las mediciones ópticas indicaron conductividad superiónica, que es característica de una nueva forma de hielo. Al mismo tiempo, el hielo superiónico se derrite a 190 gigapascales ya una temperatura de unos cinco mil grados centígrados.

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