I ricercatori dello University College di Londra (Ucl) e dell’Università di Cambridge hanno scoperto in laboratorio una nuova forma di ghiaccio di densità praticamente uguale a quella dell’acqua liquida. Ribattezzato come ghiaccio amorfo, si caratterizza per le sue molecole in forma disorganizzata, non ordinata come nel normale ghiaccio cristallino. Una caratteristica mai osservata nelle varie tipologie conosciute di ghiaccio solido, che hanno densità inferiori o maggiori.
Un ghiaccio… “spaziale”
La scoperta, pubblicata sulla rivista “Science“, mette quindi in discussione tutte le attuali conoscenze e teorie sull’acqua e sulla forma nella quale si trova nell’universo. Mentre sulla Terra questo tipo di ghiaccio non può esistere in natura, potrebbe essere invece molto più comune nello spazio, dove non c’è sufficiente energia termica per la formazione dei cristalli.
Ottenuto in laboratorio: il procedimento
Per arrivare al ghiaccio amorfo, gli autori dello studio hanno “shakerato” vigorosamente un contenitore raffreddato a -200 gradi, contenente ghiaccio ordinario e sfere di acciaio. Invece di ottenere il normale ghiaccio macinato, i ricercatori hanno scoperto che il procedimento aveva prodotto una forma del tutto nuova, una polvere bianchissima, chiamata ghiaccio amorfo a media densità (medium-density amorphous ice, Mda).
Il ghiaccio amorfo “potrebbe innescare terremoti”
“È un ghiaccio che esiste solo a -200 gradi, quindi sulla Terra è impossibile trovarlo – spiega Andrea Sella, ricercatore italiano allo Ucl e co-autore della ricerca -, ma potrebbe giocare un ruolo importante su altri pianeti e sulle loro lune, dove le forze mareali dovute alla forte attrazione gravitazionale possono avere effetto anche sui ghiacciai che ne ricoprono la superficie, provocando movimenti di attrito in grado di produrre questa tipologia di ghiaccio”.
Il team di ricerca ha inoltre scoperto che se cristallizzato e riscaldato, il ghiaccio amorfo rilascia una straordinaria quantità di calore. Ciò significa che potrebbe innescare moti tettonici e terremoti nella copertura di ghiaccio spessa chilometri su lune come Ganimede di Giove.
Oltre 20 tipi di ghiaccio
“Quello che trovo straordinario – dice Sella all’ANSA – è che un elemento come il ghiaccio continua ancora a rivelare sorprese, dopo centinaia di anni di studio”. “Anche il ghiaccio considerato ‘normale’ è in realtà molto strano”, continua Sella. “Non esiste un altro materiale solido che può galleggiare sulla sua forma liquida e che può assumere così tante strutture diverse”.
L’acqua ghiacciata, infatti, non è solo una. Sono noti ben 20 tipi di ghiaccio con la tipica struttura cristallina (in cui gli atomi si dispongono in maniera ordinata) e 2 tipologie amorfe, nelle quali cioè gli atomi sono disposti in maniera disordinata. Sebbene quasi tutta l’acqua congelata sulla Terra esista sotto forma di ghiaccio cristallino, quello amorfo è probabilmente la forma più comune nell’universo, pensiamo ad esempio alle comete. Eppure, nessuna delle due tipologie presenta densità simili a quella dell’acqua liquida.
I ricercatori guidati da Alexander Rosu-Finsen, hanno invece dimostrato che può esistere anche un tipo di ghiaccio amorfo con queste caratteristiche. E che potrebbe essere il vero stato solido dell’acqua liquida, proprio come il vetro delle finestre è la forma solida del biossido di silicio liquido. “In pratica, è come se fossimo riusciti a immobilizzare il liquido – dice il ricercatore italiano – è acqua in ‘stop-motion'”.