Una nueva forma de hielo salado se
desarrollaría en las lunas heladas del Sistema Solar
Cuando el agua y la sal se combinan en condiciones de frío y alta presión crean un nuevo tipo de cristal sólido: la firma química de esta sustancia no coincide con nada conocido en la Tierra
Pablo Javier Piacente
El descubrimiento de una forma desconocida de agua salada congelada podría resolver un misterio relacionado con las lunas cubiertas de hielo del Sistema Solar, que presentan extrañas firmas químicas. Los átomos que componen el agua salada congelada en satélites como la luna Europa de Júpiter, por ejemplo, se organizan en estructuras nunca antes identificadas, que tienen una proporción mucho mayor de moléculas de agua que de sal, al someterse a presiones y temperaturas diferentes a las de la Tierra.
Un equipo internacional de científicos dirigido por la Universidad de Washington, en Estados Unidos, ha descubierto una nueva combinación de dos de las sustancias más comunes de la Tierra: agua y cloruro de sodio (sal). La nueva forma de hielo salado, creada en un laboratorio en nuestro planeta, podría desarrollarse en la superficie y el fondo de los océanos profundos existentes en los mundos y lunas heladas del Sistema Solar.
UNA FIRMA QUÍMICA DESCONOCIDA
El nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), obliga a una actualización de las formas conocidas de agua salada congelada, la primera “en más de 150 años”, según escriben los propios investigadores en el artículo científico. Las imágenes de rayos X permiten determinar la posición de los átomos individuales en la nueva estructura, que en realidad presenta dos variedades hiperhidratadas: una de ellas presenta 2 moléculas de cloruro de sodio por cada 17 moléculas de agua, mientras que la segunda composición muestra una sola molécula de cloruro de sodio por cada 13 moléculas de agua.
Este nuevo tipo de cristal sólido, que se forma cuando el agua y la sal se combinan en condiciones de frío y alta presión, podría explicar el misterio de las extrañas firmas químicas presentes en superficies lunares heladas como Europa, Ganímedes y Calisto (Júpiter) o Titán y Encelado (Saturno), entre otros ejemplos del Sistema Solar. Los investigadores creen que la nueva sustancia podría formarse en la superficie y el fondo de los océanos que componen estos misteriosos mundos helados.
La nueva variedad de hielo salado, que presenta una proporción mucho mayor de agua con respecto a las estructuras que se encuentran naturalmente en la Tierra, podría explicar por ejemplo la composición de las extrañas rayas rojas que se entrecruzan en la superficie de Europa, una de las lunas de Júpiter.
Hasta el momento, los científicos no han podido comprender su firma química, ya que no se relaciona con ninguna sustancia que se haya identificado hasta hoy en nuestro planeta. Resolver el misterio sería crucial para determinar las condiciones de habitabilidad de estos mundos helados, considerados entre los candidatos más plausibles para el desarrollo de alguna forma de vida extraterrestre.
¿TAMBIÉN EN LA ANTÁRTIDA?
Aunque los elementos presentes en estos mundos helados son comunes en la Tierra y ampliamente conocidos por la ciencia, como el agua y la sal, se presentan en estos contextos en condiciones muy exóticas. En el laboratorio, los científicos crearon ambientes similares en los cuales las bajas temperaturas y las elevadas presiones podrían compararse con los entornos existentes en las lunas heladas.
De acuerdo a una nota de prensa, el experimento consistió en comprimir una pequeña cantidad de agua salada entre dos diamantes del tamaño de un grano de arena, “exprimiendo” el líquido hasta 25.000 veces la presión atmosférica estándar. Los diamantes transparentes permitieron al equipo de especialistas observar el proceso a través de un microscopio. Una vez que se formaron los hidratos recién descubiertos, una de las dos estructuras permaneció estable incluso después de que se liberó la presión.
La estabilidad de la nueva variedad de agua salada congelada se mantuvo hasta una temperatura aproximada de 50 grados Celsius bajo cero. Además de verificar que, dadas estas condiciones, podría estar presente en las lunas heladas del Sistema Solar, los investigadores también creen que la nueva variedad de hielo salado podría hallarse en la Tierra, en algunos lagos de la Antártida que estarían expuesto a estas temperaturas.
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REFERENCIA
On the identification of hyperhydrated sodium chloride hydrates, stable at icy moon conditions. Baptiste Journaux, Michael Hanfland et al. PNAS (2023). DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2217125120
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