Un estudio en Nature Physics proporciona evidencia experimental para la conducción superiónica en hielo de agua en condiciones de interior planetario, verificando una predicción de hace 70 años.
Usando compresión de choque, un equipo –formado por investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), la Universidad de California, Berkeley y la Universidad de Rochester–identificó firmas termodinámicas que muestran que el hielo se derrite a cerca de 5.000 Kelvin a 200 gigapascales de presión, 4.000 grados Kelvin más que el punto de fusión a 0,5 megabar y casi la temperatura superficial del sol.
«Nuestros experimentos han verificado las dos principales predicciones para el hielo superiónico: muy alta conductividad protónica / iónica dentro del punto de fusión sólido y alto», dijo el autor principal Marius Millot, físico de LLNL.
«Nuestro trabajo proporciona evidencia experimental de hielo superiónico y muestra que estas predicciones no se debieron a artefactos en las simulaciones, sino que realmente captaron el extraordinario comportamiento del agua en esas condiciones. Esto proporciona una validación importante de las simulaciones cuánticas de última generación, utilizando la dinámica molecular basada en la teoría de densidad funcional (DFT-MD)».
PREDICCION EN 1946
Entre los muchos descubrimientos sobre la materia a alta presión que le valieron el Premio Nobel en 1946, el científico Percy Bridgman descubrió cinco diferentes formas cristalinas de hielo de agua, desarrollando más de 100 años de investigación sobre cómo se comporta el hielo en condiciones extremas.
Una de las propiedades más intrigantes del agua es que puede volverse superiónica cuando se calienta a varios miles de grados a alta presión, similar a las condiciones dentro de planetas gigantes como Urano y Neptuno.
Este exótico estado del agua se caracteriza por iones de hidrógeno similares a los líquidos que se mueven dentro de una red sólida de oxígeno.
Como esto se predijo por primera vez en 1988, muchos grupos de investigación en el campo han confirmado y refinado simulaciones numéricas, mientras que otros utilizaron técnicas de compresión estática para explorar el diagrama de fases del agua a alta presión.
Aunque se observaron firmas indirectas, ningún grupo de investigación ha podido identificar pruebas experimentales de hielo de agua superiónico, hasta ahora.
