Quando siamo bambini, una delle prime cose che impariamo a scuola sono gli stati fisici dell'acqua: solido, liquido e gassoso. Ma, contrariamente a quanto sembra e a quanto passiamo la vita a credere, non sono gli unici. Gli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory, situato in California, hanno pubblicato uno studio su Nature per illustrare la recente scoperta di acqua superionica Previsto dai fisici teorici trent'anni fa, è stato osservato realmente solo ora.

Che cos'è l'acqua superionica?

L'acqua superionica è un'altra forma di acqua, che si verifica quando il liquido incontra livelli elevati di temperatura e pressione: in queste condizioni diventa denso e caldo, con la consistenza e il comportamento di un metallo.

Come fa l'acqua a diventare solida e liquida allo stesso tempo?

Per capire come funziona il fenomeno superionico, bisogna partire dalle basi: l'acqua è composta da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno - da cui la famosa formula H2O - che normalmente si raggruppano a "V", con l'atomo di ossigeno che unisce i due atomi di idrogeno.

Illustrazione che mostra la formazione di cubetti di ghiaccio superionico dal calore e dalla pressione generati dai laser.

Il ghiaccio comune, che conosciamo e usiamo tutti i giorni, si chiama 1H, e le molecole di H20 si raggruppano formando degli esagoni. Ma esistono altre forme, che si strutturano in modi diversi, a seconda della temperatura e della pressione al momento del congelamento. La scienza ne conosce almeno dodici.

Gli scienziati del Lawrence Livermore hanno utilizzato due pezzi di diamante per comprimere una certa quantità d'acqua, a una pressione di 25.000 chilogrammi di forza per centimetro quadrato. In questo modo è stato creato il ghiaccio VII, che è circa il 60% più denso dell'acqua normale e solido a temperatura ambiente.

Poi hanno usato la luce laser per provocare onde d'urto nel ghiaccio, aumentandone la temperatura di migliaia di gradi centigradi ed esercitando una pressione di oltre un milione di volte superiore a quella dell'atmosfera terrestre. Il ghiaccio superionico si è trasformato in liquido a una temperatura di 4.700 gradi centigradi.

Dove è possibile trovare acqua solida e liquida allo stesso tempo?

Gli scienziati ritengono che questa formazione di ghiaccio possa essere presente su diversi pianeti del Sistema Solare e non solo, tra cui Nettuno e Urano. È possibile che la scoperta contribuisca a spiegare il comportamento del campo magnetico di questi pianeti, le cui atmosfere sono caratterizzate da una costante pioggia di diamanti.