Ghiaccio sotto pressione? Un nuovo studio rivoluziona la nostra comprensione!

Ghiaccio sotto pressione? Un nuovo studio rivoluziona la nostra comprensione!

Un gruppo di ricerca guidato da Martin Müser dell' Università del Saarland ha scoperto nuove informazioni sullo scioglimento del ghiaccio. Nelle simulazioni al computer, gli scienziati hanno scoperto che le ipotesi precedenti secondo cui la pressione e l’attrito fossero le principali cause della fusione non erano corrette. I risultati sono stati pubblicati sulla rinomata rivista *Physical Review Letters* e rappresentano un ripensamento fondamentale della glaciologia.

Tradizionalmente, si faceva affidamento sulla combinazione di pressione e attrito, come quella delle scarpe sul ghiaccio, per provocare la formazione di acqua. Tuttavia, le ultime scoperte mostrano che l’orientamento delle molecole sulla superficie del ghiaccio è cruciale per la formazione di un sottile strato liquido. Questo disordine tra i cristalli di ghiaccio provoca la formazione di una pellicola viscosa all'interfaccia tra il ghiaccio e gli sci, anche a temperature molto basse, anche inferiori a -40 gradi Celsius. Ciò avviene indipendentemente dalla pressione e dall'attrito, poiché le interazioni tra i dipoli delle molecole del ghiaccio e la suola della scarpa sono cruciali.

Il ruolo della fusione superficiale

I fenomeni che si verificano in relazione allo scioglimento e al congelamento del ghiaccio sono estremamente complessi. La fusione superficiale è un processo naturale che avviene indipendentemente dalla temperatura. Anche se questo è al di sotto del punto di fusione, sul ghiaccio può formarsi uno strato mobile d'acqua che influisce sulla levigatezza del ghiaccio. La superficie del ghiaccio rimane liquida e aumenta i possibili danni, come ad esempio lo scoppio di tubazioni dell'acqua non protette in caso di gelo quando l'acqua gelata si espande. Ciò è rafforzato dalle proprietà dell'acqua, che rimane stabile sotto il punto di congelamento.

Gli scienziati Joost M. W. Frenken e J. Friso van der Veen hanno dimostrato sperimentalmente negli anni '80 che lo scioglimento superficiale è un fenomeno rilevante. Le impurità, come i sali, influenzano lo spessore del film liquido formato e contribuiscono alla complessità del comportamento di fusione. Questi risultati sono di grande importanza non solo per approfondire la comprensione delle proprietà del ghiaccio, ma anche per i fenomeni meteorologici, poiché il sottile strato di liquido gioca un ruolo nella formazione dei temporali.

Le proprietà del gelato

Il ghiaccio stesso è lo stato solido dell'acqua (H2O) e solidifica a temperature inferiori a 0 °C. Ha una struttura cristallina esagonale e appartiene alla classe minerale degli ossidi e idrossidi. Una proprietà importante del ghiaccio è l'anomalia della densità: il ghiaccio ha una densità inferiore a quella dell'acqua liquida, il che lo fa galleggiare sull'acqua. Questa proprietà ha un impatto immenso sul ciclo globale dell’acqua e sull’ecologia.

L’uso del ghiaccio in vari ambiti, come il raffreddamento degli alimenti e lo sport, è molto diffuso. Inoltre, la glaciologia, la scienza del ghiaccio, è un campo di ricerca sempre più rilevante, soprattutto in relazione al cambiamento climatico e ai suoi effetti sulle masse di ghiaccio in tutto il mondo.

In sintesi, la scoperta dei nuovi meccanismi di scioglimento dei ghiacci da parte del team di Müser rappresenta un cambiamento di paradigma che potrebbe potenzialmente avere effetti di vasta portata sulla comprensione del ghiaccio e del suo comportamento. Tuttavia, le conseguenze esatte per il momento non sono ancora chiare.