Si existiera un planeta que estuviera hecho completamente de agua líquida, sin materia sólida, ¿cómo sería el núcleo de tal planeta? Supongamos que este planeta tiene condiciones similares a la tierra, por lo que podría soportar agua líquida en su superficie, con casquetes de hielo en los polos. Pero no hay materia de ningún tipo excepto agua líquida, H 2 puroO. La superficie es básicamente un gran océano. Pero, ¿qué pasaría si te sumergieras en ese océano? No habría suelo oceánico sólido en el sentido tradicional, pero probablemente comenzarían a suceder cosas extrañas debido a la presión. ¿Se presurizaría el agua en hielo? ¿Qué propiedades anormales podría tener este núcleo de hielo? ¿Qué tan gradualmente sucedería esto? ¿El núcleo estaría caliente o frío? Si pudieras sobrevivir a la presión extrema, ¿sería posible llegar hasta el núcleo?
Esta es una pregunta sorprendentemente difícil y depende del radio y la masa del planeta acuático en cuestión. Un planeta de agua de masa similar a la Tierra definitivamente no tendría un radio similar a la Tierra, y es difícil decir exactamente cuál sería su radio precisamente porque el agua es terriblemente extraña con tantas estructuras cristalinas diferentes a diferentes temperaturas/presiones.
Eche un vistazo (y tenga en cuenta la naturaleza logarítmica del eje Y y el rango moderado de temperaturas cubiertas):
Por Cmglee - Trabajo propio, CC BY-SA 3.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=14939155
Cada región etiquetada en ese diagrama tiene diferentes propiedades estructurales. Como punto de referencia, se estima que la presión en el núcleo de nuestro planeta ronda los 330-360 gigapascales. Dado que la Tierra está hecha de un material mucho más denso que el agua, probablemente podamos tomar esto como un límite superior cómodo en la presión interna de un mundo de agua del radio de la Tierra. Como puede ver en el diagrama de fase, el agua a esta presión sería Hielo X (asumiendo una temperatura moderada, que es una mala suposición en el núcleo de un planeta, pero estos son los datos que pude encontrar), distinguido del Hielo I-IX por su nueva estructura cristalina. De hecho, Ice VII, X y XI son los únicos que este diagrama sugiere que podrían existir en el núcleo de un planeta (que, nuevamente, estaría muy caliente y bajo una gran presión). El límite entre las fases fluida y sólida del agua también pasa a presiones más altas a medida que aumentan las temperaturas. En un mundo particularmente cálido y pequeño, podría encontrar agua líquida simple en el núcleo, o más probablemente agua que existe como un fluido supercrítico.2
Se plantea la hipótesis de que a presiones aún mayores, muy por encima de los 1000 gigapascales, el agua adquiriría propiedades metálicas. Sin embargo, necesitaría un mundo de agua verdaderamente masivo para que eso ocurra naturalmente en su núcleo, quizás acercándose al límite de la fusión estelar. Se cree que Júpiter tiene presiones internas superiores a los 3000 gigapascales, pero Júpiter contiene algunos materiales significativamente más densos que las fases de agua verificadas experimentalmente y, como saben, es bastante grande. Además, al menos una predicción teórica con respecto a la fase metálica del hielo espera que ocurra solo a presiones superiores a 5000 gigapascales. (Sin embargo, aquellos que respaldan teorías más moderadas que lo colocan más cerca de 1000 gigapascales esperan que exista hielo metálico dentro de Júpiter). Este sitio ( http://www1.lsbu.ac.uk/water/water_phase_diagram.html) tiene amplia información sobre las fases del agua, incluido un diagrama de fases más amplio que incluye el agua como fluido supercrítico y la fase metálica del hielo, aunque esta última es solo teórica.
En cuanto a la posibilidad de atravesar el núcleo, puedes olvidarlo. Es difícil imaginar reunir suficiente handwavium para ayudar a un cuerpo humano a sobrevivir presiones del orden de 100 megapascales o más. Incluso considerando un explorador de núcleo autónomo de drones, no se ve bien. Para un núcleo sólido de hielo exótico VII, X o XI, a medida que excava en él, el agua fluida supercrítica de arriba fluiría inmediatamente hacia cualquier agujero que cavara y se congelaría en la fase de hielo apropiada para la profundidad, lo que detendría su progreso. (Sin embargo, algunos hielos exóticos son metaestables a temperaturas y presiones distintas de aquellas a las que se crean, por lo que si necesita hielos exóticos, podría extraerlos con una excavadora manual). Incluso atravesar el fluido supercrítico sería un desafío de ingeniería interesante, ya que los fluidos supercríticos son, bueno, Algo raro. De hecho, usamos agua supercrítica como un medio para oxidar rápidamente los desechos peligrosos.3 que de otro modo persistiría efectivamente para siempre en la escala de nuestra civilización, así que buena suerte llevando un ánodo de sacrificio lo suficientemente fuerte y grande para compensar eso.
Se especula que sería solo hielo y agua comprimida (diferente al hielo):
"Sus profundidades abisales serían tan profundas y densas que incluso a altas temperaturas la presión convertiría el agua en hielo. Las inmensas presiones en las regiones inferiores de estos océanos podrían conducir a la formación de un manto de formas exóticas de hielo".
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