ATOPAN PROBAS DE QUE A AUGA CONSISTE EN DOUS TIPOS DE LÍQUIDOS

A temperaturas moi frías, a auga mostra un comportamento moi estraño. Para empezar, e contra toda lóxica, ao arrefriarse a auga expándese no canto de contraerse (por iso o xeo flota). A auga fría, ademais, resulta máis difícil de comprimir que a máis quente. E aínda por riba, ao conxelarse, as súas moléculas pódense organizar de varias formas distintas.

Resulta difícil atopar explicacións para todo isto, e as que hai están suxeitas a polémicas e acedas controversias científicas. Unha delas, proposta hai case tres décadas, é a idea de que na auga moi fría pode existir en dúas formas líquidas distintas, unha menos densa e estruturada que a outra. Noutras palabras, podería haber dúas clases de auga, e cada unha delas sería un líquido distinto. Comprobalo en laboratorio resulta difícil, pero un equipo de investigadores italianos e estadounidenses acaba de achar unha forte evidencia de que podería realmente ser así. O traballo acábase de publicar na revista Science.

No estudo, suxiren que o "segundo punto crítico da auga" ten lugar a temperaturas de entre -83 e -100 graos e a unha presión atmosférica case 2.000 veces maior da que hai ao nivel do mar. Un punto crítico é un valor único de temperatura e presión no que dúas fases da materia vólvense indistinguibles, e ocorre xusto antes de que a materia pase dunha fase a outra. A auga, por exemplo, ten un punto crítico ben coñecido ao pasar de líquido a vapor.

Ata o de agora, os experimentos que utilizan moléculas de auga reais para probar se existe un segundo punto crítico de "superenfriamento" non conseguiron achegar probas inequívocas da súa existencia. Segundo o estudo isto é así debido en gran parte á tendencia da auga sobreenfriada a converterse en xeo.

Por iso, nesta ocasión os investigadores decidiron recorrer a modelos de computador. Podemos facernos unha idea da dificultade de simular o proceso se pensamos que, a pesar da tremenda potencia dos supercomputadores actuais, necesitáronse 18 meses completos de cálculos para levar a cabo a simulación.

Nas simulacións, e a medida que as temperaturas baixaban moito máis alá do punto de conxelación, a densidade da auga empezou a mostrar grandes fluctuacións. Ao final, os científicos conseguiron detectar o punto crítico que buscaban en dous modelos informáticos diferentes da auga. En cada modelo someteron as moléculas de auga a dous enfoques computacionais diferentes, e ambos tiveron éxito ao achar o tan desexado segundo punto crítico da auga.

Como sucede no paso da fase líquida á de vapor, as dúas fases da auga superenfriada suceden porque a forma das moléculas de auga pode inducir a dúas maneiras distintas de unirse, ou empaquetarse. Deste xeito, no líquido de menor densidade, catro moléculas agrúpanse ao redor dunha quinta molécula central nunha forma xeométrica chamada tetraedro. No líquido de maior densidade, con todo, entra en xogo unha sexta molécula, o que ten o efecto de aumentar a densidade.

No seu artigo, os investigadores escriben que "ao sondar os límites do que é  computacionalmente posible na actualidade nesta área, proporcionamos unha evidencia clara da presenza dun punto crítico metaestable na rexión profundamente sobreenfriada das dúas moléculas de auga".

Naturalmente, o achado deberá ser confirmado agora por outros experimentos "que utilicen medios aínda máis precisos e computacionalmente máis caros".

FONTE: Jose M. Nieves/abc.es/ciencia