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Ghiaccio superionico

Struttura del ghiaccio superionico

Il ghiaccio superionico o acqua superionica è una fase dell'acqua la cui esistenza è stata teorizzata nel 1999 da SISSA “Abdus Salam” International Centre for Theoretical Physics (ICTP) di Trieste[1]; essa si viene a creare sotto una forte pressione (2 GPa) e temperatura (4700 °C) ed ha la proprietà di essere sia liquida che solida[2][3][4][5]. La conferma sperimentale della sua esistenza si è avuta nel 2019 ai laboratori Laser Energetics di Brighton (Stato di New York, Stati Uniti)[6].

Descrizione

A differenza delle altre forme di ghiaccio scoperte in precedenza, che mantenevano le molecole d'acqua integre, in questa fase gli atomi di ossigeno formano un reticolo a celle cubiche mentre gli atomi di idrogeno scorrono liberamente all'interno di esso come un fluido[6]. Questa sua conformazione ha portato gli scienziati ad interrogarsi sul fatto che possa essere considerato un nuovo stato della materia o solo un'altra forma di ghiaccio: la numero XVIII[6].

Presenza in natura

Secondo i ricercatori questa fase sarebbe molto abbondante nell'universo e, in particolare nel sistema solare, potrebbe essere la forma d'acqua più presente, potendosi trovare all'interno di Urano e Nettuno a circa 8 000 km di profondità sebbene al loro interno vi siano altri elementi e ancora non si sa come questa fase dell'acqua possa interagire con essi[6][7][8].

Note

  1. ^ Né solida né liquida: ecco l'acqua superionica, in lescienze.it, 28 gennaio 2018. URL consultato il 28 gennaio 2018.
  2. ^ Alexander F. Goncharov, Nir Goldman, Laurence E. Fried, Jonathan C. Crowhurst, I-Feng W. Kuo, Christopher J. Mundy e Joseph M. Zaug, Dynamic Ionization of Water under Extreme Conditions, in Phys. Rev. Lett., vol. 94, 2005, p. 125508, DOI:10.1103/PhysRevLett.94.125508.
  3. ^ Millot, Marius, Experimental evidence for superionic water ice using shock compression, in Nature Physics, vol. 14, n. 3, 5 febbraio 2018, pp. 297-302, Bibcode:2018NatPh..14..297M, DOI:10.1038/s41567-017-0017-4.
  4. ^ Kenneth Chang, Newly Discovered Form of Water Ice Is ‘Really Strange’ - Long theorized to be found in the mantles of Uranus and Neptune, the confirmation of the existence of superionic ice could lead to the development of new materials., in The New York Times, 5 febbraio 2018. URL consultato il 5 febbraio 2018.
  5. ^ Giant planets may host superionic water, in Nature, 22 marzo 2005, DOI:10.1038/news050321-4.
  6. ^ a b c d Ghiaccio nero e caldo: è così l'acqua più comune in natura?, in lescienze.it, 11 maggio 2019. URL consultato il 12 maggio 2019.
  7. ^ Il ghiaccio superionico è sia solido sia liquido e potrebbe spiegare i campi magnetici di Urano e Nettuno, in dday.it, 22 novembre 2021. URL consultato il 22 novembre 2021.
  8. ^ (EN) Structure and properties of two superionic ice phases, in Nature Physics. URL consultato il 22 novembre 2021.

Voci correlate
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