El hielo más loco del universo existe, y se forma en los confines del sistema solar

Voy a confesarte algo: durante años pensé que el hielo era... pues eso, hielo. Agua congelada. Nada especial. Punto.

Y luego me topé con la investigación sobre hielo y mi mente explotó un poquito.

Resulta que no existe un solo tipo de hielo. Existen docenas. Y ahora mismo, los científicos acaban de descubrir uno tan extremo que rompe todo lo que creíamos saber sobre la materia.

¿Varios tipos de hielo? ¿En serio?

Esto es lo que nadie te explica en la escuela: cuando un científico dice "hielo", normalmente se refiere al "Hielo I", los cristalitos hexagonales que flotan en tu vaso. Pero dependiendo de la temperatura y la presión, las moléculas de agua pueden organizarse de formas completamente distintas.

Los investigadores han catalogado hielos del I al XXII, y cada uno se forma bajo condiciones cada vez más locas. Estamos hablando de presiones millones de veces superiores a la atmosférica y temperaturas que harían llorar a tu horno.

El recién llegado se llama hielo de empaquetamiento hexagonal compacto, o hielo hcp por sus siglas en inglés. (Sí, los científicos no son muy creativos con los nombres.)

¿Qué tiene de especial?

Imagina un cubo de hielo normal. Ya lo tienes en la mente. Ahora olvídalo. Porque el hielo hcp no se parece en nada a lo que estás pensando.

Esto es lo que los expertos llaman hielo superiónico, y honestamente es una de las sustancias más alucinantes que existen. Funciona así: los átomos de oxígeno se bloquean en una estructura cristalina rígida, como las barras de una jaula. Pero los átomos de hidrógeno se mueven libremente dentro de esa jaula, como niños revoltosos en una fiesta de cumpleaños.

Aquí viene lo más interesante: esos átomos de hidrógeno errantes transportan carga eléctrica. Esto significa que el hielo superiónico no es solo una curiosidad exótica — es un conductor eléctrico.

Los científicos sospechaban de su existencia durante décadas antes de crearlo en un laboratorio en 2019. Esa primera versión, ahora llamada Hielo XVIII, tiene oxígeno organizado en un patrón llamado cúbico faces centradas. Piensa en apilar naranjas en el supermercado: ordenado y prolijo.

Pero el nuevo hielo hcp que descubrió el equipo de Forestier es diferente. Emerge cuando empujas las condiciones aún más lejos, subiendo la presión a casi 2 millones de veces la atmosférica terrestre y calentando hasta unos 2.630 Kelvin (aproximadamente 4.280 grados Fahrenheit — suficiente para derretir muchos tipos de acero).

¿Cómo lo encontraron?

Me encanta imaginar el montaje de este experimento. El equipo de la Comisión de Energía Atómica y Energías Alternativas de Francia atrapó muestras diminutas de agua entre dos puntas de diamante, como apretar una gota entre los materiales más duros del planeta.

Usaron capas de diamante que absorben láser y sondaron las muestras con rayos X en una instalación de Grenoble, Francia. Y luego... subieron la temperatura y la presión. Y observaron.

A presiones más bajas, vieron formarse el esperado hielo superiónico cúbico faces centradas. Pero al presionar más —hablamos de presiones que superan los 200 gigapascales— la estructura hcp empezó a dominar. Al final del experimento, el hielo hcp lo controlaba todo, con los picos del patrón cúbico casi desapareciendo.

Es como ver una transformación científica en tiempo real, y sinceramente suena a uno de los experimentos más geniales imaginable.

¿Por qué debería importarte un tipo de hielo sofisticado?

Aquí es donde esto se pone verdaderamente emocionante (al menos para los obsesionados con el espacio como yo): este descubrimiento podría explicar misterios de nuestro sistema solar exterior.

Urano y Neptuno se llaman "gigantes de hielo", pero no te los imagines como planetas congelados. En su interior, el agua, el amoniaco y el metano existen como fluidos increíblemente calientes y densos — lo que los astrónomos llaman casualmente "hielos" porque se comportan de manera similar bajo condiciones extremas.

Cuando la Voyager 2 pasó junto a estos planetas hace décadas, midió algo extraño: sus campos magnéticos están completamente desalineados. El campo magnético de la Tierra está bastante bien alineado con nuestro eje de rotación. ¿Pero Urano y Neptuno? Sus campos magnéticos están inclinados en ángulos absurdos y son asimétricos de maneras que no encajan con lo que esperaríamos según sus interiores.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que una capa delgada de fluido conductor eléctrico en algún lugar de estos planetas genera esos campos extraños. Y el hielo superiónico... pues parece el principal sospechoso de lo que rodea esa capa.

El nuevo descubrimiento de hielo hcp es especialmente intrigante porque parece formarse en condiciones aún más profundas y extremas que el hielo cúbico faces centradas. Eso significa que en las profundidades de estos gigantes de hielo, el hielo hcp podría ser la forma dominante — lo cual podría cambiar por completo cómo los científicos modelan los interiores de estos mundos lejanos.

Como dicen los propios investigadores, este descubrimiento "podría tener implicaciones importantes para la estratificación y dinámica de sus mantos superiónicos."

El universo no deja de volverse más raro

No sé tú, pero yo encuentro algo profundamente satisfactorio en descubrimientos como este. Ya no solo catalogamos el universo — lo estamos entendiendo en sus matices, sus capas, sus complejidades ocultas.

Hace unas décadas ni siquiera sabíamos que existía el hielo superiónico. Ahora estamos descubriendo que hay diferentes variedades, y que estas variedades podrían moldear el comportamiento de planetas enteros a miles de millones de kilómetros de distancia.

Cada vez que leo sobre descubrimientos como el hielo hcp, me recuerdo que el universo no solo es más extraño de lo que imaginamos — probablemente es más extraño de lo que podemos imaginar. Y eso es bastante maravilloso, ¿no?

La próxima vez que te sirvas un vaso de agua con el hielo I de siempre, tómate un momento para apreciar que en algún lugar ahí afuera, el agua podría existir en formas que harían que tu congelador pareciera un desierto.