Non tutti i ghiacci sono uguali. Nei regni lontani oltre i Slurpees l’acqua si rigenera in uno stato solido in maniera singolare. Ora, per la prima volta, gli scienziati sono riusciti a catturare uno di questi fenomeni alieni e stranieri nell’atto noto come processo di cristallizzazione – registrando l’immersione dell’acqua in una struttura chiamata Ice VII (ovvero ‘ghiaccio sette‘) in condizioni estreme e controllate in laboratorio.
“Questi esperimenti con l’acqua sono il primo del loro genere, e ci permettono di testimoniare una transizione fondamentale da disordine all’ordine in una delle molecole più abbondanti dell’universo”, spiega la geofisica Arianna Gleason del Los Alamos National Laboratory nel New Mexico.
Ma se si chiedessimo cosa sia successo a Ices I fino a VI sappiamo già cosa aspettarci. Ci sono attualmente circa 20 fasi cristalline note di ghiaccio e solo due di esse – ghiaccio esagonale e ghiaccio cubico – si verificano naturalmente sulla Terra.
Il ghiaccio esagonale, conosciuto anche come Ghiaccio Ih (ghiaccio h), è la struttura che praticamente ha a che fare con tutti gli umani congelati che entrarvi in contatto con la superficie terrestre, mentre il ghiaccio cubico ( Ghiaccio Ic o ghiaccio c) si forma nell’atmosfera superiore del nostro pianeta.
E’ quindi possibile per la Scienza creare artificialmente strutture di ghiaccio “aliene”, mentre altre volte esistono solo nelle simulazioni, essendo troppo difficili da sintetizzare. Una foto del “ghiaccio alieno” catturato dagli scienziati:
Nel caso del ghiaccio VII, questa forma incredibilmente densa si pensa naturalmente quando i corpi planetari ghiacciati si scontrano nello spazio, portando una folle quantità di pressione per sopportare qualsiasi molecola di acqua liquida catturata nella compressione.
Per ricreare l’intensità di un simile ipotetico scontro, la squadra di Gleason ha sparato un laser ad uno strato di diamante adiacente ad una piccola cella contenente acqua liquida.
Così ha vaporizzato il diamante e generato un’intensa onda d’urto, compresso l’acqua ad una pressione di circa 50.000 volte maggiore della pressione atmosferica della Terra a livello del mare e attivando la fase di cambiamento da liquido a solido.
Nello stesso istante, gli impulsi provenienti da un laser radiografico a raggi infrarossi hanno immaginato l’acqua in quanto subisce la sua trasformazione, fornendo il primo record di Ice VII che cristallizza sulla Terra.
“È davvero un piccolo effetto razzo”, ha detto Gleason a Sarah Lewin a Space.com .
“Abbiamo scoperto che possiamo trasformare il liquido in un solido solo spostando l’onda d’urto e, durante quel minuscolo e breve periodo di tempo – è solo pochi nanosecondi, cioè un miliardesimo di secondo – sondamo con questi ultra veloci E brillanti impulsi a raggi X “.
Secondo la squadra, questo tipo di installazione laser potrebbe aiutare gli scienziati a catturare alcune delle strutture misteriose del ghiaccio al momento della cristallizzazione – e le cose che possiamo imparare da studiare queste transizioni molecolari non sembrano più puramente teoriche, ma realtà dei fatti.
Ad esempio, con il ghiaccio VII, sapere come i cristalli di ghiaccio si formano sulle lune e le comete gelide potrebbe aiutarci a preparare l’esplorazione spaziale futura a destinazioni come la luna di Giove Europa , e aiutarci a capire perché i crateri d’impatto formano il loro modo di fare i paesaggi off-world brulicanti.
Secondo lo scienziato planetario Sarah Stewart dell’Università della California, non mancherebbero punti interrogativi su questo tipo di intuizioni.
“Guardando i materiali fondamentali che sono ovunque nel sistema solare si potrebbe capire cosa succede nella sotto pressione dinamica“, ha detto a Space.com , “materiali importanti per noi scienziati”.
I risultati sono riportati in Physical Review Letters .
