Acqua: ma è proprio vero che ghiaccia sempre a zero gradi?
In verità succede davvero raramente anzi quello che vi diremo nell'articolo lascerà sicuramente increduli molti di voi.
Acqua che ghiaccia a -48°C. Impossibilie penserete voi che fin dai tempi della scuola avevate imparato che il punto di congelamento dell’acqua avviene alla fatidica soglia degli 0°C. Possibilissimo invece, e ora lo hanno dimostrato due ricercatrici americane nei laboratori dell’Università dell’Utah.
I dettagli dell’esperimento sono stati pubblicati sulla carta patinata della rivista Nature dove vengono citati numeri, potenza computazionale e tante tante ore di pazienza per giungere alla simulazione definitiva.
A dire il vero l’esperimento conferma una caratteristica fisica dei passaggi di stato tra acqua e ghiaccio già ben nota, e in particolare il fenomeno della sopraffusione. La novità sta nel fatto che questa volta si è riusciti a spingere il limite del punto di congelamento dell’acqua alla considerevole temperatura di -48°C. Davvero freddino… Come è possibile che ciò avvenga?
Senza entrare in laboriosi dettagli tecnici diciamo subito che la temperatura di congelamento dell’acqua dipende dal suo stato di purezza, un fatto che avviene anche durante la formazione delle nuvole, che necessita della presenza di microscopiche particelle in sospensione dette nuclei di condensazione (o di congelamento).
Un esempio per comprendere al volo: poniamo di trovarci immersi nella nebbia invernale più fitta, con una temperatura dell’aria di -5°C. Ebbene in queste condizioni la nebbia, pur in ambiente abbondantemente sotto zero, è formata da microscopiche goccioline d’acqua. Acqua che per questo motivo si dice allo stato sopraffuso.
Se ora però la nostra nebbia si deposita su alberi, automobili, tralicci, insomma su un qualsiasi oggetto, gela immediatamente dando luogo al fenomeno della galaverna. Questo perchè gli oggetti fungono da nuclei di condensazione. Ma allora anche le nubi seguono la stessa sorte? Certamente. Pensate ad una nube temporalesca la cui sommità ghiaccia solo quando la sua temperatura scende almeno sotto -20°C.
In conclusione: se l’acqua è priva di impurita (ipotesi rappresentabile solo in laboratorio) la si può raffreddare sino a una temperatura di -48°C prima che essa inizi a ghiacciare. Viceversa ghiaccerà a temperature sempre più elevate, fino alla soglia degli 0°C laddove essa trovi sufficiente pulviscolo che faciliti l’aggregazione dei cristalli. E per fortuna, altrimenti la nostra vecchia e cara neve la vedremmo solo al… Polo Nord!
Autore : Luca Angelini