El agua líquida existe en dos formas diferentes, revela una nueva investigación. Aquí, una ilustración de la molécula de agua frente a un patrón de rayos X de alta densidad de hielo amorfo, creado por la creación de altas presiones y temperaturas bajas. Crédito de la imagen: (Mattias Karlén)
Por Tia Ghose , para Live Science Junio 28 de 2017
El agua líquida viene en dos formas -- baja densidad y alta densidad, los científicos han encontrado.
Los hallazgos se suman a las propiedades anómalas de este líquido omnipresente que da vida, que es como ningún otro en la Tierra.
"La nueva característica notable es que encontramos que el agua puede existir como dos líquidos diferentes a bajas temperaturas donde la cristalización del hielo es lenta", dijo Anders Nilsson, físico químico de la Universidad de Estocolmo en Suecia, en un comunicado.
El agua es esencial para la vida (al menos en la Tierra). Y dondequiera que exista agua líquida - ya sea en lagos con hielo o escapes hídricos hidrotermales — se han encontrado microbios diminutos. Es por eso que los científicos se han entusiasmado por la posibilidad de flujos de agua salada y otras evidencias de agua antigua en Marte — lo que significa que pudo haber existido vida temprano en la historia del Planeta Rojo.
Resulta que el agua tiene propiedades físicas extrañas que no se encuentran en otros líquidos conocidos por los científicos. Por un lado, puede existir en las tres fases a temperaturas y presiones similares a la de la Tierra. Por otra parte, su configuración molecular — dos hidrógenos acoplados a una molécula de oxígeno — crea una fuerte polaridad, o una región altamente cargada positivamente y una región altamente cargada negativamente. Esto, a su vez, permite que casi cualquier sustancia se disuelva en ella; Por ejemplo, Brian Glazer, oceanógrafo de la Universidad de Hawai en Manoa, que ha estudiado astrobiología, que anteriormente había contado a Live Science. Ya, los científicos han identificado 70 propiedades de agua líquida que difieren de otras sustancias líquidas.
Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que el hielo puede existir en dos formas sólidas: una forma cristalina altamente ordenada con moléculas individuales cuidadosamente alineadas en un patrón repetitivo y una versión amorfa, en la que las moléculas se dispersan más al azar. De hecho, este hielo amorfo es el tipo más abundante en nuestro planeta, y puede transformarse entre una versión de baja y alta densidad.
Dos fases de agua líquida
Los científicos se preguntaban si podría ocurrir una transición similar en el agua líquida. Para averiguarlo, Nilsson y sus colegas usaron rayos X para rastrear la distancia entre las moléculas individuales de H20 a bajas temperaturas. Utilizando esta técnica, observaron cómo el agua pasaba de un estado líquido amorfo, vidrioso, congelado (esencialmente, hielo no cristalizado) a un líquido viscoso, y luego casi inmediatamente a otro líquido más viscoso y de menor densidad, (26 de junio) en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias.
Los hallazgos arrojan nueva luz sobre el extraño comportamiento del agua líquida.
"Los nuevos resultados dan un fuerte apoyo a una imagen donde el agua a temperatura ambiente no puede decidir en cuál de las dos formas debe ser, alta o baja densidad, lo que da lugar a fluctuaciones locales entre los dos", estudio co-autor Lars GM Pettersson, un físico químico teórico en la Universidad de Estocolmo, dijo en el comunicado. "En pocas palabras: El agua no es un líquido complicado, sino dos líquidos simples con una relación complicada."
Originalmente publicado en Live Science.
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