I ricercatori dell’UCL – University College London – e dell'Università di Cambridge hanno scoperto un nuovo tipo di ghiaccio che assomiglia più da vicino all'acqua liquida di qualsiasi altro ghiaccio conosciuto e che può riscrivere la nostra comprensione dell'acqua e delle sue molte anomalie. Il ghiaccio appena scoperto è amorfo cioè le sue molecole sono in una forma disorganizzata, non ordinata come lo sono nel ghiaccio ordinario e cristallino. Il ghiaccio amorfo, anche se raro sulla Terra, è il principale tipo di ghiaccio che si trova nello spazio. Questo perché in un ambiente più freddo come lo spazio, il ghiaccio non ha abbastanza energia termica per formare cristalli.
Per lo studio, pubblicato sulla rivista Science, il team di ricerca ha utilizzato un processo chiamato fresatura a sfera, agitando vigorosamente il ghiaccio ordinario insieme a sfere d'acciaio in un barattolo raffreddato a -200 gradi centigradi.
Hanno scoperto che piuttosto che finire con piccoli pezzi di ghiaccio ordinario, il processo ha prodotto una nuova forma amorfa di ghiaccio che, a differenza di tutti gli altri ghiacci noti, aveva la stessa densità dell'acqua liquida e il cui stato assomigliava all'acqua in forma solida. Hanno chiamato il nuovo ghiaccio ghiaccio amorfo a media densità (MDA).
Il team ha suggerito che l'MDA (che sembra una polvere bianca fine) può esistere all'interno delle lune di ghiaccio del sistema solare esterno, poiché le forze di marea di giganti gas come Giove e Saturno possono esercitare forze di taglio simili sul ghiaccio ordinario a quelle create dalla fresatura delle sfere. Inoltre, il team ha scoperto che quando MDA è stato riscaldato e ricristallizzato, ha rilasciato una straordinaria quantità di calore, il che significa che potrebbe innescare movimenti tettonici nella copertura di ghiaccio spessa chilometri su lune come Ganimede.
L'autore senior professor Christoph Salzmann (UCL Chemistry) ha dichiarato: “L'acqua è il fondamento di tutta la vita. La nostra esistenza dipende da questo, lanciamo missioni spaziali alla ricerca di esso, ma da un punto di vista scientifico è poco compreso", continua dicendo "Conosciamo 20 forme cristalline di ghiaccio, ma in precedenza sono stati scoperti solo due tipi principali di ghiaccio amorfo, noti come ghiaccio amorfo ad alta densità e bassa densità. C'è un enorme divario di densità tra loro e la saggezza accettata è stata che non esiste ghiaccio all'interno di quel divario di densità. Il nostro studio mostra che la densità di MDA è precisamente all'interno di questo divario di densità e questa scoperta può avere conseguenze di vasta portata per la nostra comprensione dell'acqua liquida e delle sue numerose anomalie”.
Il professor Andrea Sella (UCL Chemistry) ha inoltre dichiarato che con questo lavoro è stato possibile dimostrare che è possibile creare quello che sembra una sorta di "acqua in stop-motion".
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