Volete sapere come creare un nuovo tipo di sale? Gli ingredienti di partenza sono semplici, acqua e sale da cucina. Il processo lo è un po’ meno: unite i due componenti e comprimete una piccola quantità dell’acqua salata ottenuta tra due diamanti delle dimensioni di un granello di sabbia, schiacciando il liquido fino a 25.000 volte la pressione atmosferica standard.
Seguendo questa particolare ‘ricetta’, un team guidato dall’Università di Washington ha ottenuto in laboratorio un nuovo tipo di cristallo solido, frutto della combinazione di acqua e sale in condizioni di freddo e alta pressione.
Pubblicata su Pnas, la ricerca ha scoperto così un sale ghiacciato che potrebbe formarsi sulla superficie e sul fondo degli oceani di alcune lune del Sistema Solare.

Una delle lune extraterrestri più affascinanti è senza dubbio Europa, satellite ghiacciato di Giove caratterizzato da strane strisce rosse. Gli scienziati sospettano che queste siano create da una miscela congelata di acqua e sali: componenti semplici che costituirebbero, tuttavia, un elemento dalla firma chimica misteriosa in quanto non corrispondente a nessuna sostanza conosciuta sulla Terra. Il nuovo sale ora creato in laboratorio potrebbe fornire una risposta a questo enigma.

A basse temperature, l’acqua e i sali si combinano per formare un reticolo ghiacciato salato e rigido, noto come idrato. L’unico idrato conosciuto in precedenza per il cloruro di sodio, ossia il sale da cucina, ha una struttura semplice con una molecola di sale ogni due d’acqua. Dall’esperimento in laboratorio sono stati ora prodotti due nuovi idrati, entrambi con una struttura più complessa: il primo ha due molecole di sale ogni 17 d’acqua; il secondo, invece, una ogni 13.

Diversi rapporti che spiegherebbe perché le firme della superficie delle lune di Giove risultano più ‘acquose’ del previsto.

Le strisce rosse sulla superficie di Europa, la più piccola delle lune galileiane di Giove. La scoperta di nuovi tipi di ghiaccio salato potrebbe spiegare il materiale di queste striature e fornire indizi sulla composizione dell’oceano ghiacciato di Europa. Crediti Nasa/Jpl/Galileo

Le condizioni di freddo e alta pressione ricreate in laboratorio sarebbero, inoltre, comuni sulle lune ghiacciate di Giove come Europa, dove si presume che sotto diversi chilometri di ghiaccio si possano nascondere vasti oceani. Una condizione favorevole per la diffusione dei due idrati scoperti, oltre che potenzialmente della vita.
Ulteriore elemento significativo della ricerca è che una delle due strutture create rimane stabile anche dopo il rilascio della pressione. Fattore che rende questo idrato potenzialmente reperibile anche sulla Terra.

«Abbiamo determinato che rimane stabile a pressione standard fino a circa -50°C – afferma Baptiste Journaux, primo autore dello studio – Se si dispone di un lago molto salato, per esempio in Antartide, che potrebbe essere esposto a queste temperature, questo idrato appena scoperto potrebbe essere presente».

La speranza del team è ora quella di recuperare o riuscire a produrre un campione più consistente del nuovo sale, potendo così verificare se le firme delle lune ghiacciate corrispondono effettivamente agli idrati appena scoperti.

Le lune ghiacciate di Giove sono gli unici corpi extraterrestri del Sistema Solare in cui l’acqua potrebbe essere presente in forma stabile, fattore fondamentale per la nascita della vita.
Europa sarà anche per questo motivo la destinazione di future missioni spaziali; tra queste Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) di Esa, missione che verrà lanciata il 13 aprile con a bordo 10 strumenti, tre dei quali finanziati e sviluppati sotto la guida dell’Agenzia Spaziale Italiana.
Nell’ottobre 2024 vedrà il decollo, invece, la missione Europa Clipper della Nasa.

Crediti immagine: le strutture dei tre idrati ottenibili da sale e cloruro di sodio. La prima struttura già nota (a sinistra) ha una molecola di sale (palline gialle e verdi) e due molecole di acqua (palline rosse e rosa), la struttura in centro ha due molecole di cloruro di sodio per ogni 17 molecole d’acqua e permette a questo nuovo idrato di rimanere stabile anche se la pressione scende; la struttura a destra ha una molecola di cloruro di sodio ogni 13 molecole d’acqua ed è stabile solo ad alta pressione. Crediti: Baptiste Journaux/University of Washington