Se conoce que el agua puede tener tres estados físicos: líquido, gaseoso y sólido. Sin embargo, pocos saben que este último estado, que comúnmente denominamos hielo, puede adquirir múltiples características y propiedades, según su organización molecular.

Hasta la fecha, los científicos han teorizado la existencia de aproximadamente 20 tipos de hielo diferentes, de los cuales solo se ha podido comprobar la existencia de 18, cada uno de ellos etiquetados con un número romano, según el orden de su hallazgo.

De todos ellos, el hielo XVIII, el más reciente descubierto, sin duda es el más impresionante. No solo porque no se encuentra de forma natural en la corteza terrestre, sino también porque posee propiedades que desafían la lógica de esta estructura.

Una de ellas es que solo pueda derretirse a una temperatura superior a los 4.200 °C (grados Celsius), indica la London South Bank University.

 Ilustración artística del hielo superiónico, también llamado hielo negro. Foto: Lawrence Livermore National Laboratory illustration / Millot, Coppari, Hamel, Krauss

Ilustración artística del hielo superiónico, también llamado hielo negro. Foto: Lawrence Livermore National Laboratory illustration / Millot, Coppari, Hamel, Krauss

Hielo negro y ultracaliente

A diferencia del hielo común que existe en los polos terrestres o en nuestra refrigeradora, el hielo XVIII, también llamado hielo superiónico, es un material cristalino negro y ultracaliente. Asimismo, se estima que un cubo de este peculiar hielo pesa cuatro veces más que uno normal.

Las inusuales propiedades del hielo negro fueron teorizadas por primera vez a fines de la década de los 80; sin embargo, recién se pudieron estudiar a detalle cuando, en 2019, un grupo de científicos de Nueva York (EE. UU.) logró recrear este cristal en el laboratorio durante unos 20 nanosegundos, una medida que equivale a la millonésima parte de un segundo.

En dicho experimento, los científicos, pertenecientes al Laboratorio de Energética Láser de Brighton, sometieron una gota de agua bajo la extrema presión de dos diamantes ultrarresistentes y a la elevada temperatura producida por uno de los rayos láseres más potentes del mundo.

Según indica el artículo de Nature Physics, en el cual se detalló la hazaña, la presión aumentó 3,5 millones de veces a la de la atmósfera terrestre y el calor fue incluso mayor que el de la superficie del Sol, estimado en 5.500 °C, según la NASA.

 El hielo XVIII fue creado tras someter una gota de agua a temperaturas y presiones extremas. Foto: Physics World

El hielo XVIII fue creado tras someter una gota de agua a temperaturas y presiones extremas. Foto: Physics World

“Un nuevo estado de la materia”

El agua, en cualquiera de sus tres estados convencionales, es, a nivel molecular, la unión irrompible de un átomo de oxígeno con dos de hidrógeno. Por eso su nomenclatura química H2O. El hielo negro, no obstante, rompe este enlace químico, que se creía definitivo, ya que en ella el oxígeno y el hidrógeno se encuentran separados.

En el caso de esta estructura cristalina negra, los átomos de oxígeno se ubican en la superficie, formando una especie de jaula cúbica; mientras que los de hidrógeno se encuentran en el interior, donde flotan libremente sin mezclarse con los átomos del exterior.

En ese sentido, el hielo XVIII se encuentra en una especie de limbo: es agua líquida y sólida al mismo tiempo. Allí la razón por la cual algunos científicos también la consideran “un nuevo estado de la materia”.

 Estructura de las moléculas de oxígeno e hidrógeno del hielo superiónico. Las rojas son las de oxígeno y las blancas las de hidrógeno. Foto: Wikicommon

Estructura de las moléculas de oxígeno e hidrógeno del hielo superiónico. Las rojas son las de oxígeno y las blancas las de hidrógeno. Foto: Wikicommon

Abundante en el sistema solar

Los científicos teorizan que el hielo superiónico se encuentra en las profundidades de Urano y Neptuno y sería la forma más abundante del agua dentro del sistema solar, superando así a la cantidad de agua que existe en los océanos de la Tierra y las lunas heladas de Júpiter y Saturno (Europa y Encélado, respectivamente).

¿Por qué el hielo XVIII es negro?

A diferencia de la mayoría de hielos, que son transparentes, el hielo XVIII se caracteriza por su superficie extremadamente oscura.

La razón de esta peculiar apariencia se debe a que la ‘jaula’ de átomos de hidrógeno impiden que la luz atraviese todo el hielo y lo veamos cristalino.

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