Ghiaccio, scoperta una nuova forma che ha la densità dell’acqua liquida

Del ghiaccio esiste una nuova forma, da poco scoperta. È una forma che ricorda molto l’acqua liquida, perché ha una densità molto simile. La scoperta è stata pubblicata sulla rivista Science e potrebbe aiutarci a comprendere meglio la molecola di acqua e le sue anomalie. Normalmente il ghiaccio presenta una densità inferiore a quella dell’acqua, che è il motivo per il quale galleggia su di essa. La nuova forma invece ha una densità praticamente uguale. Una caratteristica di questo tipo non si era mai osservata nelle tipologie di ghiaccio conosciute fino ad ora.

La scoperta della nuova forma di ghiaccio

La ricerca che ha portato alla scoperta viene dall’ University College di Londra. Non si tratta di una forma di ghiaccio scoperta sulla Terra, ma in laboratorio. Questa tipologia di ghiaccio potrebbe trovarsi sulle lune di alcuni pianeti, come Saturno o Giove, mentre si esclude la presenza sul nostro pianeta. La struttura individuata è molto simile a quella dell’acqua: ne rispetta la disposizione molecolare. Tuttavia si presenta in fase solida. Le molecole non sono disposte in un reticolo ordinato, come nel comune ghiaccio, ma sono distribuite in modo piuttosto caotico. Si tratta quindi di una forma definita amorfa. L’acqua solida presente sulla Terra è per la maggior parte in forma cristallina. La forma amorfa invece è la più abbondante dell’universo, e si trova ad esempio nelle comete.

Quanti tipi di ghiaccio esistono?

Con il termine ghiaccio comunemente indichiamo l’acqua in fase solida. Ma quello che non tutti sanno è che esistono diversi tipi di ghiaccio. Alcune strutture sono definite amorfe, mentre altre cristalline. Il ghiaccio comune o la neve hanno una struttura cristallina esagonale definita I_h. Esiste poi una forma meno stabile, chiamata I_c , che ha una forma cubica. Se raffreddiamo o comprimiamo il ghiaccio possiamo ottenere diverse altre strutture. Oltre a queste prime due esistono altre fasi del ghiaccio che sono numerate dalla II alla XIX e differiscono per densità, ordinamento e geometria. A queste vanno aggiunte le fasi amorfe, che non si distinguono con i numeri romani ma si classificano in tre sotto-categorie. Abbiamo quindi il ghiaccio amorfo a bassa densità, ad alta densità o ad altissima densità. Nel primo caso la struttura si forma a pressione atmosferica, mentre negli altri due casi le pressioni sono maggiori o molto maggiori di quella atmosferica.

Perché è una nuova forma di ghiaccio?

Il nuovo ghiaccio scoperto è una forma amorfa, con una densità che può essere definita intermedia tra quelle conosciute. È stato chiamato MDA (medium density amorphus ice). Per questo motivo non può essere classificato in una delle categorie già conosciute. L’acqua allora è una molecola straordinaria che continua a sorprendere gli scienziati e a rivelare i misteri dell’universo, anche se viene studiata ormai da secoli. Anche in fase solida, l’acqua, contrariamente a quanto si può pensare, è molto più complessa di quella che sembra. Nessun’altra sostanza solida galleggia sulla propria fase liquida. E nessun’altra sostanza può assumere così tante forme diverse tra loro.

La scoperta in laboratorio

I ricercatori hanno effettuato un processo detto macinazione a sfere. In pratica, il ghiaccio comune è stato sottoposto a una miscelazione intensa insieme a sfere di acciaio. Il processo avviene in un contenitore che si trova alla temperatura di -200 °C. Gli scienziati si aspettavano la formazione di piccoli pezzi solidi di ghiaccio comune. Invece, inaspettatamente, si è formata questa tipologia mai conosciuta fino ad ora, una forma amorfa di media densità.

Dove si potrebbe trovare?

Secondo gli esperti, il MDA si trova probabilmente nelle lune ghiacciate del sistema solare esterno. Infatti, le forze di marea di pianeti come Giove e Saturno possono esercitare degli sforzi di taglio simili a quelle generati dalla macinazione a sfere. Inoltre, quando l’MDA viene riscaldato rilascia calore e potrebbe innescare movimenti tettonici nella copertura dei ghiacci lunari, per esempio quelli di Ganimede. Le forze mareali sono dovute all’attrazione gravitazionale e potrebbero avere effetto sui ghiacciai che ricoprono la superficie delle lune degli altri pianeti, producendo questa tipologia di ghiaccio.