Este nuevo tipo de hielo fue descubierto gracias a una colaboración entre el Instituto Coreano de Metrología y Ciencia (KRISS), el laboratorio europeo de rayos X XFEL y el Centro Alemán de Investigación en Sincrotrón (DESY). Aunque se forma a temperatura ambiente, el hielo XXI solo es estable bajo condiciones muy específicas, entre ellas una presión de aproximadamente dos gigapascales, es decir, unas 20.000 veces la presión atmosférica.
Qué hace especial al hielo XXI
La mayoría de las fases del hielo conocidas hasta ahora requieren temperaturas muy bajas o ambientes de presión poco habituales para formarse. Pero esta nueva fase se presenta como una excepción: se genera cuando el agua se comprime rápidamente a temperaturas comunes y se libera de forma controlada. Es un proceso que desafía nuestras expectativas, como si al cerrar bruscamente una botella de agua lográramos cristalizarla sin necesidad de congelador.
Lo fascinante de este descubrimiento no es solo la condición en la que se forma, sino su estructura interna. Las moléculas de agua se reorganizan bajo presión en una configuración cristalina mucho más densa y compacta. Esto puede ofrecer claves sobre el comportamiento del agua en ambientes extraterrestres, como los interiores de lunas heladas tipo Titán o Ganímedes, donde las presiones extremas son parte del paisaje habitual.
Tecnología de punta para observar lo invisible
Para generar esta fase, los investigadores utilizaron una herramienta conocida como célula de yunque de diamante, capaz de recrear las presiones intensas que existen en el interior de los planetas. El procedimiento consistió en comprimir agua a dos gigapascales y luego liberar esa presión en el lapso de un segundo. Esta operación se repitió cientos de veces con el fin de observar patrones consistentes en la formación del hielo.
Pero más allá de la compresión, lo que permitió documentar este proceso fue el uso del XFEL, un láser de rayos X de alta velocidad que actúa como una cámara ultrarrápida. Gracias a este instrumento, los científicos pudieron captar imágenes cada microsegundo, revelando los caminos de cristalización y los mecanismos internos por los que el agua cambia de fase en estas condiciones extremas.
Implicaciones para la ciencia planetaria
Este descubrimiento no se limita al laboratorio. La existencia de fases de hielo como la XXI podría ayudar a explicar la composición y estructura de cuerpos celestes lejanos. Las lunas heladas del sistema solar, como Europa o Encélado, poseen superficies cubiertas de hielo y condiciones de presión bajo sus capas que podrían favorecer la aparición de estas fases exóticas.
Geun Woo Lee, uno de los investigadores principales, explicó que este tipo de hielo podría actuar como un eslabón entre el agua líquida y otras fases de hielo previamente conocidas, como el hielo VI. Este último se cree que existe en los interiores de lunas como Titán y Ganímedes, y es una referencia clave en la comprensión de procesos geológicos en esos ambientes.
De esta forma, el hielo XXI podría representar una fase de transición, algo así como un puente entre lo que conocemos en la Tierra y lo que ocurre en mundos remotos. Esto es importante no solo para entender la dinámica del agua en otros planetas, sino también para modelar su historia térmica, su potencial geológico y hasta su capacidad para albergar vida.
Una nueva ventana al comportamiento del agua
El agua es una de las sustancias más estudiadas y a la vez más misteriosas de la naturaleza. Su capacidad para formar tantas fases sólidas distintas muestra cuán complejo puede ser su comportamiento bajo condiciones no convencionales. Este hallazgo viene a ampliar ese repertorio y deja la puerta abierta a nuevas investigaciones sobre fases metaestables del hielo que podrían existir, pero que aún no hemos podido observar.
Rachel Husband, investigadora del DESY y coautora del estudio, sugiere que podría haber muchas otras formas de hielo que se generan en condiciones similares, y que comprender sus transiciones podría cambiar lo que sabemos sobre la física del agua.
Este tipo de experimentos, donde se repite un proceso cientos o miles de veces para documentar patrones invisibles a simple vista, recuerda al trabajo de un relojero que desmonta una máquina compleja para entender su funcionamiento desde adentro. Cada fase de hielo descubierta es como una nueva pieza de ese reloj, que nos permite reconstruir cómo se comporta el agua no solo en nuestro planeta, sino en el universo.
☞ El artículo completo original de Natalia Polo lo puedes ver aquí
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