Una nueva forma de hielo a base de agua y cloruro sódico (sal de mesa), creada en laboratorio a bajas temperaturas y alta presión, podría ser la que existe en las vetas rojas que surcan la superficie de Europa, una de la lunas de Júpiter.
Un estudio que publica hoy PNAS coordinado por la Universidad de Washington describe este nuevo tipo de hielo que el equipo estima que es el que podría formarse en la superficie y el fondo de los océanos profundos de algunas lunas heladas.
La superficie de Europa esta surcada de vetas rojas que los científicos sospechan que son una mezcla congelada de agua y sales, pero su firma química es misteriosa porque no coincide con ninguna sustancia conocida en la Tierra.
La sal y el agua se conocen “muy bien en condiciones terrestres, pero más allá de eso, estamos totalmente a oscuras y ahora tenemos estos objetos planetarios que probablemente tienen compuestos que nos son muy familiares, pero en condiciones muy exóticas”, considera Baptiste Journaux de la Universidad de Washington.
El descubrimiento de nuevos tipos de hielo salado tiene importancia no solo para la ciencia planetaria, sino también para la química física e incluso para la investigación energética, que utiliza los hidratos para el almacenamiento de energía, señala el investigador.
A bajas temperaturas, el agua y las sales se combinan para formar un entramado rígido de hielo salado, conocido como hidrato, que se mantiene en su lugar mediante enlaces de hidrógeno. El único hidrato de cloruro sódico conocido hasta ahora era una estructura simple con una molécula de sal por cada dos de agua.
Pero los dos nuevos hidratos, hallados a presiones moderadas y bajas temperaturas, son sorprendentemente diferentes, destaca la universidad.
Uno tiene dos cloruros de sodio por cada 17 moléculas de agua; el otro tiene un cloruro de sodio por cada 13 moléculas de agua. Esto explicaría por qué las firmas de la superficie de las lunas de Júpiter son más “acuosas” de lo esperado, agrega el investigador.
El equipo intentaba medir cómo la adición de sal modificaría la cantidad de hielo que se podía obtener, ya que este mineral actúa como anticongelante, pero cuando lo pusieron bajo presión vieron que empezaban a crecer unos cristales que no esperaban. “Fue un descubrimiento muy serendípico”, según Journaux.
El experimento consistió en comprimir un poco de agua salada entre dos diamantes del tamaño de un grano de arena, apretando el líquido hasta 25,000 veces la presión atmosférica estándar.
Las condiciones de frío y alta presión creadas en el laboratorio serían comunes en las lunas de Júpiter, donde los científicos creen que entre cinco y diez kilómetros de hielo cubrirían océanos de hasta varios cientos de kilómetros de espesor, con posibles formas de hielo aún más densas en el fondo.
“La presión hace que las moléculas se acerquen entre sí, por lo que su interacción cambia, y ese es el principal motor de la diversidad de las estructuras cristalinas que hemos encontrado”, explica Journaux. Esa forma de hielo permanece estable a presión estándar hasta unos menos 50 grados, por lo que si hay un lago muy salobre, por ejemplo en la Antártida, que pudiera estar expuesto a estas temperaturas, este hidrato recién descubierto podría estar presente allí, dice.
El equipo espera fabricar o recoger una muestra mayor que permita un análisis más exhaustivo y verificar si las firmas de las lunas heladas coinciden con las de los hidratos recién descubiertos.
Las lunas heladas de Júpiter son el próximo objetivo de dos misiones espaciales: Juicy, de la Agencia Espacial Europea (ESA) se lanzará en abril para estudiar el planeta y tres de sus satélites, Ganímedes, Calisto y Europa, que podrían ocultar océanos bajo su superficie. El año que viene será el turno de Clipper de la NASA que se dirigirá a Europa.
