Ghiaccio superionico, un nuovo stato della materia su Urano e Nettuno

Chiamato ghiaccio superionico, potrebbe formarsi a livelli altissimi di pressione nel mantello dei due pianeti. Un nuovo studio su Nature sembra fornire un indizio su come individuarlo

(Nasa)

Solida, liquida o gassosa, siamo abituati a pensare che la  possa esistere solamente in questi tre stati. Oggi invece la fisica riconosce moltissimi altre forme di organizzazione (il plasma probabilmente è la più famosa), che possono emergere in presenza di particolari condizioni di pressione e temperatura. Tra quelle scoperte più di recente c’è il ghiaccio superionico, un tipo di ghiaccio che, si ipotizza, potrebbe esistere solamente all’interno dei giganti di ghiaccio: enormi pianeti composti da elementi meno volatili di idrogeno ed elio (di cui sono fatti invece i giganti gassosi come Giove), come acqua, metano o ammoniaca. Nel nostro Sistema Solare ne esistono due: Nettuno e Urano, e un nuovo studio dell’Università di Princeton indica oggi come verificare la presenza di ghiaccio superionico sulla loro superficie.

Esistono diverse fasi di questo stato di transizione, ognuna delle quali presenta una differente organizzazione del reticolo solido formato dagli atomi di ossigeno, e di conseguenza differenti proprietà. Nel loro studio, pubblicato su Nature Communications, i ricercatori hanno utilizzato delle simulazioni matematiche per studiare tutte le possibili fasi del ghiaccio superionico, svelandone due fino ad oggi sconosciute che emergerebbero solo a pressioni impossibili da studiare sperimentalmente.

I risultati della simulazione hanno permesso di scoprire per ogni fase caratteristiche specifiche di conduttività ionica, ovvero le modalità con cui possono scorrere gli ioni di idrogeno. “Queste proprietà uniche possono essere utilizzate dagli scienziati planetari come indizi della presenza di ghiaccio superionico – sottolinea Torquatoe quindi ora che sappiamo cosa cercare, abbiamo molte più probabilità di scoprire qualcosa”.

A suscitare l’interesse degli astronomi per il ghiaccio superionico è la possibilità che sia la sua presenza a causare una delle caratteristiche più strane di pianeti come Nettuno e Urano. A differenza di pianeti come il nostro, in cui esistono un Nord e un Sud magnetici, i giganti di ghiaccio hanno molteplici poli magnetici, che potrebbero nascere proprio da vortici di acqua ionizzata creati dal ghiaccio superionico.

fonte: wired.it
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