¿Es la sal la clave para descubrir los interiores de Neptuno y Urano?
25/6/2015 de Carnegie Institution / Proceedings of the National Academy of Sciences
Los interiores de varios de los planetas y lunas del Sistema Solar están congelados y también se ha descubierto hielo en lejanos planetas extrasolares. Pero estos cuerpos no están llenos del hielo de agua normal como el que evitas en la acera en invierno. El hielo que se encuentra en estos objetos debe de existir bajo presiones y temperaturas extremas, y en principio podría también contener impurezas de sal.
Una nueva investigación realizada por un equipo que incluye a Alexander Goncharov de Carnegie se centra en la física que hay detrás de la formación de tipos de hielo que son estables bajo condiciones que parecen paradójicas y que probablemente son las que existen en el interior de los planetas. Su trabajo contradice las ideas actuales acerca de las propiedades físicas que se encuentran dentro de cuerpos planetarios helados.
Cuando el agua se congela en hielo las moléculas forman una red cristalina que se mantiene unida por enlaces de hidrógeno. Debido a la versatilidad de estos enlaces de hidrógeno el hielo exhibe una gran variedad con al menos 16 estructuras cristalinas diferentes. Pero la mayoría de estas estructuras no podrían existir en los interiores de planetas y lunas congelados.
Bajo presiones altas, la variedad de estructuras de hielo posibles disminuye, al disminuir el espacio entre sus átomos de oxígeno enlazados por hidrógeno a medida que el hielo se hace más denso. Cuando la presión aumenta a más de unas 2000 veces la presión de la atmósfera de la Tierra, este número de estructuras de hielo posibles se reduce a sólo dos, hielo VII y hielo VIII. A medida que la presión aumenta todavía más, alcanzando los valores presentes en los interiores de planetas con núcleos helados como Neptuno o Urano, ambas formas de hielo se transforman en hielo X, a pesar de las enormes temperaturas reinantes.
Los investigadores han descubierto ahora que la inclusión de sales en hielo VII (tanto el cloruro sódico ordinario, que constituye la familiar sal de mesa, como el cloruro de litio) induce a que la formación de hielo X se produzca a presiones más y más altas. Estas sales pueden fácilmente estar en forma de impurezas en la materia a partir de la que se formaron los planetas y por ello estar presentes en rocas o agua líquida con la que interactúa el núcleo de hielo.
