Secondo gli scienziati, il ghiaccio superionico potrebbe essere contenuto nelle viscere di Urano e Nettuno.
I fisici americani del Livermore National Laboratory hanno ricevuto una nuova forma di materia chiamata ghiaccio superionico. Può essere trovato su pianeti giganti ghiacciati come Urano o Nettuno. Lo riporta un articolo pubblicato sulla rivista Nature Physics.
Come sapete, l'acqua è una semplice molecola composta da soli tre atomi: due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno, legati insieme a forma di V. Quando più molecole d'acqua si uniscono, la loro struttura collettiva può cambiare a seconda dello stato in cui si trovano. Ad esempio, durante il congelamento, si combinano in un reticolo cristallino rigido, che è più spazioso e gli ioni idrogeno si muovono liberamente lungo di esso.
Il cosiddetto ghiaccio superionico è stato previsto per la prima volta 30 anni fa e si ritiene che esista su pianeti coperti di ghiaccio. I ricercatori che studiano le proprietà strutturali dell'acqua hanno trovato quasi 20 diverse forme di reticoli di cristalli di ghiaccio, con molecole d'acqua in configurazioni che vanno da quelle disordinate a quelle esagonali e cubiche.
Le molecole di ghiaccio superioniche sono così densamente disposte che i loro atomi di ossigeno formano un reticolo rigido. Dopodiché, gli atomi di idrogeno che trasportano una carica positiva fluiscono liberamente attraverso di esso come un liquido. E gli ioni idrogeno discendenti possono anche trasportare una corrente elettrica.
Per creare ghiaccio superionico, i ricercatori hanno inserito una modifica cubica chiamata ghiaccio VII tra due incudini di diamante a 2,5 gigapascal e temperatura ambiente, secondo un comunicato stampa del laboratorio. Il ghiaccio pressurizzato ha quindi effettuato un viaggio attraverso il paese nel bagaglio a mano per raggiungere il laboratorio di energia laser dell'Università di Rochester a New York. Lì, il campione è stato brevemente esposto a sei raggi ultravioletti per creare un'onda d'urto. Quando il fronte d'onda si è propagato in una piccola area di ghiaccio, si sono verificate condizioni fisiche estreme adatte per una transizione di fase a uno stato superionico. La pressione in loro ha raggiunto 100-300 gigapascal. L'esperimento è stato infine riconosciuto come un successo.
Le proprietà della forma aperta del ghiaccio spiegano alcuni dei fenomeni su alcuni pianeti del sistema solare, come Urano e Nettuno. In quanto giganti del ghiaccio, si ritiene che questi due pianeti trasportino grandi quantità di ghiaccio superionico nei loro mantelli. In futuro, questo probabilmente aiuterà a spiegare perché hanno campi magnetici così insoliti.
"Quando qualcuno inizia a testare tali previsioni, dà speranza che i risultati dello studio faranno riflettere gli scienziati sullo sviluppo di nuovi materiali", hanno concluso i ricercatori.
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