En nuestra vida cotidiana, el agua solo se presenta en tres estados clásicos: vapor, líquido o hielo gélido. Sin embargo, en las profundidades extremas de planetas como Urano y Neptuno, el agua adopta un estado exótico y desconcertante conocido como hielo superiónico (o hielo XVIII), donde coexisten las propiedades de un sólido rígido y un fluido conductor al mismo tiempo.
Este fenómeno fue predicho teóricamente en 1988 y confirmado experimentalmente en 2019 en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Para recrearlo, los físicos bombardearon gotas microscópicas de agua con potentes pulsos láser, generando ondas de choque con presiones superiores a tres millones de atmósferas y temperaturas de casi 3.000 °C.
Bajo estas condiciones descomunales ocurre una transformación fascinante:
- Esqueleto cristalino: Los átomos de oxígeno se comprimen tanto que cristalizan en una red cúbica completamente sólida.
- Fluido protónico: Los enlaces covalentes se rompen y los iones de hidrógeno (protones) se mueven con absoluta libertad a través de los huecos de la red cristalina, fluyendo como un líquido.
- Propiedades extremas: A diferencia del hielo común, el hielo superiónico es denso, opaco de tono negro y conduce la electricidad casi tan bien como un metal noble.
Este descubrimiento resolvió uno de los mayores enigmas de la astrofísica planetaria: el origen de los extraños campos magnéticos asimétricos e inclinados de los gigantes helados, generados no por un núcleo de hierro fundido, sino por colosales mantos internos de agua superiónica en ebullición.
Fuente: Nature (Millot et al., 'Nanosecond X-ray diffraction of shock-compressed superionic water ice')
