Un gruppo di fisici americani guidati dal professore dell'Università di Chicago Vitaly Prakapenko ha ottenuto per la prima volta ghiaccio superionico in condizioni di laboratorio, uno stato dell'acqua in cui un reticolo cristallino rigido è formato da ioni ossigeno e gli ioni idrogeno si muovono liberamente attraverso di esso.
In precedenza, gli scienziati sono riusciti solo una volta a ottenere ghiaccio superionico (ghiaccio XVIII) in condizioni di laboratorio. Ciò è stato fatto nel corso di un esperimento dinamico in cui una goccia d'acqua fissata in una morsa diamantata è stata esposta a un'onda d'urto generata da un laser. Di conseguenza, si formò del ghiaccio superionico, che esisteva solo per pochi istanti.
Nel nuovo esperimento, gli scienziati hanno scelto un approccio diverso. Hanno usato una morsa diamantata per riprodurre una pressione ad alta intensità paragonabile a quella che si può vedere nei nuclei dei pianeti. Hanno quindi utilizzato il sincrotrone Advanced Photon Source per generare fasci luminosi di raggi X, necessari per riscaldare una goccia d'acqua a temperature estreme. Durante l'esperimento è stato inoltre stabilito che la formazione di ghiaccio superionico non richiede una pressione di 50 GPa, come si credeva in precedenza. È stato possibile ottenere un campione di un materiale insolito ad una pressione di 20 GPa.
"Immaginate un cubo il cui reticolo contenga ioni ossigeno agli angoli e ioni idrogeno tra di loro. Quando entra nella nuova fase superionica, il reticolo si espande, consentendo agli ioni idrogeno di muoversi mentre gli ioni ossigeno rimangono al loro posto. Sembrano reticoli di ossigeno solido situati in un oceano di atomi di idrogeno galleggianti", ha commentato uno degli scienziati sull'esperimento.
Si noti che il ghiaccio superionico esiste non solo su pianeti lontani, ma anche sulla Terra. Secondo gli scienziati, svolge un ruolo nel mantenimento del campo magnetico del nostro pianeta, che protegge la superficie terrestre dalle radiazioni cosmiche. Pianeti come Marte o Mercurio non hanno un campo magnetico, il che li rende suscettibili agli effetti aggressivi delle radiazioni cosmiche e di altri fattori. Scienziati ritenere, che lo studio del ghiaccio superionico potrebbe svolgere un ruolo importante nella ricerca di pianeti che sostengono la vita.
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