ATOPAN UNHA NOVA FORMA DE XEO, CON PROPIEDADES DE AUGA SÓLIDA E LÍQUIDA SIMULTÁNEAS
Cando se pensa en xeo, a maioría imaxinámonos algo parecido a cubitos dentro de ricos refrescos ou á neve das montañas. Con todo, por moito que nos pareza algo tremendamente común, a auga é un estraño líquido que no seu estado sólido -e dependendo das condicións de temperatura e presión que a rodean- pode ter, polo menos (e que coñezamos) ata 20 formas distintas, algunhas delas tan estrañas que só se puideron ver nun laboratorio, como o xeo superiónico, á vez sólido e líquido. É dicir, o xeo da Terra non é igual que o das lúas xovianas Ganímedes e Europa, ou o famoso satélite de Saturno, Encélado. É por iso que os científicos afánanse por desentrañar o misterio da auga, que está moito máis presente no Sistema Solar do que a priori podería parecer, pero en formas ’exóticas’.
Agora, investigadores de Cambridge e do University College London UCL atoparon unha nova forma de xeo que, curiosamente, parécese máis ao auga líquida que calquera outra, o que pode ser clave para entender ao líquido elemento. Pero segue sendo sólido. As conclusións do seu estudo publícanse na revista Science.
O xeo cristalino que todos coñecemos está composto dunhas moléculas organizadas nun patrón regular hexagonal, como o que se pode observar nos flocos de neve ao microscopio ou a primeira ollada na disposición do xeo que queda nos cristais dos nosos coches tras unha noite de baixas temperaturas; con todo, existe outro xeo ’desordenado’, chamado xeo amorfo, no que as súas moléculas non seguen unha orde concreta, algo que tamén pasa coa auga no seu estado líquido. Prodúcese cando as moléculas de auga arrefríanse tan rápido que non dá tempo a que se dispoñan nunha rede ordenada.
É un proceso similar á produción de xeado: a mestura debe conxelarse rapidamente para evitar o desenvolvemento de cristais; con todo, no caso da auga pura, fórmanse cristais de forma moito máis rápida. Tamén ocorre cando se somete á auga a altas presións, como as que ocorren en planetas ou satélites sometidos a unha gran gravidade. Por iso, crese que este é o tipo de xeo máis común no Universo (aínda que na Terra necesitemos de laboratorios de física para recrealo).
Por iso, para tentar crealo, o equipo usou un muíño de bólas, un aparello utilizado comunmente para mesturar minerais, pinturas, pirotecnia ou cerámicas (materiais amorfos), e que consiste nun recipiente que contén bólas de metal, ao que se lle suma o material que se quere moer e que, co movemento, acaba triturándolo. Algo así como unha formigoneira con esferas dentro.
Os investigadores introduciron dentro do recipiente de aceiro, xunto coas bólas, xeo cristalino ’normal’, que aos poucos, polo efecto do movemento, foise moendo ata converterse en pequenas partículas. Á vez, arrefriouse esta ’formigoneira’ en miniatura de laboratorio. Despois, para comprender o proceso a escala molecular, o equipo creou unha simulación por computador. O equipo descubriu que así se creaba unha nova forma amorfa de xeo que, a diferenza de todos os demais xeos coñecidos, tiña unha densidade similar á da auga líquida e cuxo estado se asemellaba á auga en forma sólida.
Ata o de agora, a teoría dicía que había dous tipos principais de xeo amorfo: un de baixa densidade, que se crea por unha lenta acumulación de moléculas de vapor de auga nunha superficie arrefriada por baixo dos -150 ºC (120 graos Kelvin); e outro de alta densidade, que se pode formar comprimindo xeo cristalino a temperaturas aínda máis frías, de ao redor de -400 ºC. Anteriores estudos atoparon que o xeo amorfo pode variar entre os dous tipos ou conter ambos, pero este traballo sinala que conseguiron crear xeo amorfo de densidade media, o que podería significar a pedra angular para comprender a auga líquida e as súas estrañas propiedades, como por que na súa forma xeada frota, o que permite aos peixes vivir baixo o xeo.
"Ata o de agora pensouse que non existe xeo dentro desa brecha de densidade. O noso estudo mostra que o noso xeo si o fai e isto pode ter consecuencias de gran alcance para a nosa comprensión da auga líquida e as súas moitas anomalías".
Os investigadores suxiren lugares onde este tipo de xeo amorfo de densidade media podería orixinarse máis aló do seu laboratorio. Segundo os autores, o xeo ordinario nas lúas de xeo de xigantes como Xúpiter podería converterse neste novo tipo debido ás forzas de marea exercidas pola gravidade destes planetas.
Ademais, os investigadores descubriron que cando este tipo de xeo se recristaliza en xeo ordinario, libera unha cantidade extraordinaria de calor, o que podería desempeñar un papel na activación dos movementos tectónicos e demostrar que a auga pode ser un material xeofísico de alta enerxía.
FONTE: Patricia Biosca/abc.es/ciencia
0 comentarios