Descubren nueva forma de hielo que puede cambiar lo que sabíamos del agua

Los científicos crearon en un laboratorio una nueva forma de hielo que denominaron “hielo amorfo”. Sus características moleculares están más cerca del agua líquida que de la sustancia sólida, algo que sorprende a la ciencia.

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El nuevo hielo se transformó en un polvo blanco luego de someterlo a fuerzas y frío.

En el laboratorio del University College London en el Reino Unido, Alexander Rosu-Finsen y su equipo de investigadores realizan experimentos con agua. Utilizan un método que se conoce como “moliendas de bolas”, que consiste en agitar agua congelada normal en un frasco con bolas de acero ultra frías. Y aunque a simple vista esto parecía hielo molido, mirar la sustancia en el microscopio fue toda una sorpresa.

En lugar de terminar con trozos de hielo más pequeños, nos dimos cuenta de que habíamos encontrado un tipo de cosa completamente nueva, con algunas propiedades notables.

"Sacudimos el hielo como locos durante mucho tiempo y destruimos la estructura cristalina", explica Rosu-Finsen. "En lugar de terminar con trozos de hielo más pequeños, nos dimos cuenta de que habíamos encontrado un tipo de cosa completamente nueva, con algunas propiedades notables".

En el hielo cristalino normal las moléculas se disponen siguiendo un patrón regular, pero en el amorfo, que a simple vista era como un polvo blanco, las moléculas se encontraban de una forma desorganizada, que se asemejaba más a la de un líquido. El hielo amorfo no es común en la Tierra, pero ya se había identificado en el espacio. Pero este era diferente a todo lo conocido.

Hasta ahora, se conocían sólo dos variedades: de alta densidad (alrededor de 0,94 gramos por centímetro cúbico) y de baja densidad ( a partir de 1,13 gramos por centímetro cúbico). El nuevo hielo tiene una densidad de 1,06 gramos por centímetro cúbico, registrando una densidad increíblemente cercana a la del agua, con 1 gramo por centímetro cúbico.

Hasta ahora se conocían dos tipos principales de hielo amorfo, el de alta y el de baja densidad y la creencia aceptada era que entre ambos no existía otro tipo.

"Conocemos 20 formas cristalinas de hielo, pero solo se han descubierto previamente dos tipos principales de hielo amorfo, conocidos como hielos amorfos de alta y baja densidad. Hay una gran brecha de densidad entre ellos y la sabiduría aceptada ha sido que no existe hielo dentro de esa brecha de densidad", explican los autores. "Nuestro estudio muestra que la nueva sustancia está precisamente dentro de esta brecha de densidad media y este hallazgo puede tener consecuencias de gran alcance para nuestra comprensión del agua líquida y sus muchas anomalías".

El agua desconocida

La nueva sustancia podría ser un estado "vidrioso" de agua líquida, sugieren los investigadores. Aunque el hielo amorfo no se forma en la naturaleza, existen otros sólidos amorfos; el vidrio es uno de ellos, y es simplemente una forma sólida de dióxido de silicio líquido. El nuevo descubrimiento hace que los modelos de agua existentes deban ser reexaminados para descubrir dónde encaja la sustancia en la imágen completa. Y puede ser la clave para explicar algunas de las maneras en que se comporta el hielo y el agua en el Universo.

Los expertos afirman que si dejáramos este tipo de hielo en un vaso, no flotaría ni se hundiría, solo se balancearía en el recipiente. Esto se debe a los huecos en la estructura cristalina del hielo de agua, en comparación con otros materiales que forman estructuras más densas cuando se cristalizan.

El equipo sugiere que el hielo amorfo de densidad media podría existir en el interior de las lunas de hielo del sistema solar exterior, ya que las fuerzas de marea de gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno podrían ejercer sobre el hielo ordinario fuerzas similares a las creadas por las bolas de acero.