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Dentro Nettuno e Urano esiste un tipo di ghiaccio che sfida tutto quello che l’intuizione suggerisce sulla parola stessa: non è freddo, non è fragile, non galleggia. È più caldo dell’acciaio fuso e schiacciato da pressioni che sulla Terra non si trovano da nessuna parte, se non nei laboratori costruiti appositamente per riprodurle. E adesso, dopo anni di tentativi, quel materiale è stato ricreato artificialmente.
Il punto è che chiamarlo ghiaccio è corretto solo dal punto di vista chimico. Si tratta sempre di acqua, molecole di idrogeno e ossigeno, ma disposte in un modo che non ha nulla in comune con i cubetti nel bicchiere. Quando la pressione diventa enorme e la temperatura sale a livelli difficili anche solo da immaginare, l’acqua non evapora e non si scioglie come farebbe in condizioni normali. Cambia natura. Si organizza in una struttura ibrida, a metà tra un solido e un liquido, che gli scienziati chiamano ghiaccio superionico.
Cosa rende così strano il ghiaccio dentro i giganti gassosi
L’immagine più utile per capirlo è quella di una gabbia che resta ferma mentre qualcosa al suo interno continua a muoversi. Gli atomi di ossigeno restano bloccati in un reticolo rigido, come in un cristallo qualsiasi. Gli atomi di idrogeno, invece, sfuggono e scorrono attraverso quel reticolo quasi come farebbero in un fluido. Il risultato è un materiale solido che conduce corrente, perché quelle particelle cariche in movimento fanno esattamente il lavoro che negli oggetti di uso comune fanno gli elettroni nei metalli.
Ecco perché Nettuno e Urano interessano tanto ai planetologi. I due pianeti più esterni del Sistema Solare hanno campi magnetici decisamente bizzarri, disallineati e irregolari rispetto a quelli che si osservano altrove. Una delle spiegazioni più convincenti chiama in causa proprio strati profondi di questo ghiaccio elettricamente conduttivo, sepolti a migliaia di chilometri sotto l’atmosfera. Se davvero esistono, buona parte del comportamento magnetico di quei mondi diventa improvvisamente meno misteriosa.
Riprodurre in laboratorio un pezzo di Nettuno
La difficoltà, fino a oggi, era sperimentale. Ricreare le condizioni dell’interno di un gigante ghiacciato significa comprimere l’acqua a livelli estremi e scaldarla contemporaneamente, il tutto in una frazione di tempo brevissima, perché nessun contenitore al mondo sopravvive a lungo a quel trattamento. Per questo il ghiaccio superionico è rimasto per anni una previsione teorica, sostenuta dai modelli al computer ma priva di una conferma diretta e solida.
Adesso quella barriera è stata superata e il materiale è stato effettivamente ottenuto e osservato in condizioni controllate. Non un frammento da conservare in una teca, chiaramente: qualcosa che esiste per istanti e che va misurato mentre esiste. È comunque un passaggio che sposta l’intera questione dal terreno delle ipotesi a quello delle misure.
Le conseguenze vanno oltre i confini del Sistema Solare. Molti degli esopianeti individuati finora appartengono a categorie che somigliano più a Nettuno che alla Terra, e capire come si comporta l’acqua nelle loro profondità serve a ricostruire struttura interna, evoluzione e possibili campi magnetici di corpi che non potranno mai essere visitati da vicino. Un ghiaccio che brucia, in sostanza, diventa uno strumento di lettura per interi mondi. Resta il dettaglio che rende la faccenda quasi ironica: il materiale più abbondante e familiare dell’universo, l’acqua, continua a riservare forme che nessuno avrebbe immaginato guardando una pozzanghera ghiacciata. E in questo caso, decisamente, non è ghiaccio da mettere in un drink.
Fonte: TecnoAndroid
