Ghiaccio supersonico: il nuovo stato della materia che ci permetterà di comprendere i campi magnetici

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Un nuovo esperimento che riguarda il ghiaccio superionico, osservato a lungo per capirne i segreti e la composizione, che prevede un reticolo solido di ossigeno e atomi ionizzati di idrogeno fluidi. E’ stato trovato negli strati di due pianeti in specifico, Nettuno ed Urano, e ne spiegherebbe il campo magnetico atipico.

Dettaglio del ghiaccio supersonico – Computermagazine.it

Il ghiaccio superionico è diverso sa quello che noi ben conosciamo. Cambiando le condizioni di pressione e temperatura della struttura cristallina, si può ottenere non solo l’acqua come siamo abituati a vederla, ma si ottengono anche altre fasi del ghiaccio che per noi non sono poi così tanto “quotidiane”.Anche perchè forse non tutti lo sanno, ma le fasi che può raggiungere il ghiaccio sono una ventina e sono  determinate dai diversi modi in cui gli atomi di idrogeno e ossigeno possono disporsi a seconda della temperatura e della pressione a cui vengono associate. Ergo il ghiaccio supersonico è un nuovo stato della materia che non è liquido e non è solido, sappiamo che è nero, e potrebbe spiegare i campi magnetici di Urano e Nettuno, che ancora rimangono un mistero per noi.

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La scoperta del ghiaccio superionico

Il ricercatore Vitali Prakapenka, geofisico dell’Università di Chicago, e scienziati dei fasci di particelle dell’Argone National Laboratory, hanno portato avanti lo studio servendosi dell’Advanced Photon Source, in parole povere è il sincrotrone dell’ufficio scientifico del Dipartimento dell’Energia americano, per studiare più a fondo il ghiaccio superionico riscontrato su alcuni pianeti. Questo studio è stato pubblicato su Nature Physics, e la novità non è la scoperta del ghiaccio superionico ma la possibilità di averlo potuto osservare per molto più tempo grazie al sincrotrone e alla pressione e alla temperatura ottenute dalla pressione stessa. Il ghiaccio superionico è quel ghiaccio alla diciottesima fase che si ottiene tramite pressioni e temperature elevatissime. È stato teorizzato nel lontano 1988 da un gruppo del professore di chimica Pierfranco Demontis dell’Università di Sassari.

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Una differenza abissale. “Nel ghiaccio superionico, gli atomi di ossigeno mantengono la loro posizione “solida”, mentre gli atomi di idrogeno cedono gli elettroni e diventano ioni con la libertà di scorrere attraverso il ghiaccio come un fluido.” (fonte DDay). Potete immaginarvelo come una specie di reticolo composto da atomi di ossigeno (come delle piccole palline) su una struttura solida circolare. Il ghiaccio superionico è quindi di temperamento solido e liquido allo stesso tempo, abbastanza difficile da immaginare,  ed è nero, proprio perché gli atomi di idrogeno che “ corrono” sulla superficie solida di cui vi parlavamo prima, bloccano la luce dal passare attraverso il reticolo solido di ossigeno, e quindi risulta di colore scuro. Si è quindi arrivati alla conclusione che Urano e Nettuno , i pianeti su cui si è riscontrato questo ghiaccio, possano avere una struttura a strati che ne permetterebbe la locazione, con un sottile strato fluido e un mantello di ghiaccio superionico, che spiegherebbe le anomalie del campo magnetico di questi pianeti e del perchè solo ora ce ne siamo accorti.

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