Que el hielo se forma por debajo de los cero grados es un concepto que todo el mundo conoce, sin embargo, la temperatura justa a la que se encuentra es una información algo más desconocida. Y es que, efectivamente, el agua líquida pasa a tener un estado sólido a una temperatura exacta pero, debajo de esta, el hielo se sigue enfriando sin cambiar estado.
Hielo a diferentes temperaturas
Normalmente, los cubitos de hielo que se forman en el congelador de una casa se encuentran a una temperatura estable de entre -15ºC y -20 ºC. Esto puede no parecer una sorpresa, pues es la temperatura habitual que suele tener un congelador doméstico, y lo normal es que, a medida que pasa el tiempo, la temperatura ambiente del aparato se equilibre con la del hielo.
Pero, ¿sabías que el hielo de muchos glaciares se encuentra a una temperatura cercana a la de fusión? Es decir, está entre los -5ºC y los 0ºC. Se trata de los glaciares temperados, ubicados, sobre todo, en Chile y zonas de la Patagonia. Este tipo de formaciones presentan una temperatura en la superficie próxima a los cero grados, lo que permite la formación de agua líquida ocasional y, por tanto, el desplazamiento del glaciar. Sin embargo, el hielo más interno se encuentra a unos cuantos grados más bajo cero, pues el peso del propio glaciar sobre él aumenta la presión, reduciendo su punto de fusión.
En otras zonas, por ejemplo la Antártica y otras áreas de gran latitud, los glaciares se denominan fríos, pues la temperatura del hielo que los forma desciende hasta los casi veinte grados bajo cero. En estos casos, se trata de glaciares muy antiguos, que se mantienen inmóviles y no sufren ningún tipo de desplazamiento.
El hielo más frío de la Tierra
Pero, si el hielo puede descender por debajo de los 0ºC sin problema, ¿cuál es la temperatura más baja que puede alcanzar? La respuesta a esta pregunta se remonta a la Antártida en el año 1983, cuando se tomaron datos de la temperatura más fría jamás registrada. Fue cerca del Polo Sur, en la meseta antártica oriental, y la temperatura alcanzó los -89 ºC. Aunque esta fue la temperatura ambiente y no se conoce con exactitud la que llegó a alcanzar el hielo acumulado, sí se sabe que este alcanzó al menos los -50ºC.
Sin embargo, eso sería en condiciones naturales. Muchos experimentos situados en laboratorios con situaciones algo más artificiales, han conseguido hacer descender la temperatura del hielo hasta límites impensables. Uno de ellos, el del Cold Atom Lab, situado en la Estación Espacial Internacional, ha logrado reducir tanto la energía de los átomos de agua que forman el hielo, que este ha alcanzado una temperatura 38 billonésimas partes de un grado sobre el cero absoluto, es decir, sobre -273,15 ºC.
La temperatura de congelación
Recientes investigaciones han arrojado nuevos datos a este tema y es que, ya no solo es que el hielo se encuentre a diferentes temperaturas, si no que el punto de congelación no es siempre de 0 ºC. De hecho, los científicos han conseguido que el agua permanezca en estado líquido sin congelarse hasta una temperatura de -48,33 ºC.
Este hito, publicado en Nature, fue logrado por un grupo de científicas de la Universidad de Utah, en Estados Unidos. Tal y como explica una de las investigadoras, Valeria Molinero: “la formación de hielo está determinada por la movilidad de las partículas. El cambio de fase no está controlado solo por la temperatura, sino también por la transformación estructural”. Esto quiere decir que las impurezas, partículas u otros compuestos que se encuentran en el agua pueden determinar su temperatura de congelación, pues alteran su estructura y la forma en la que se cristaliza.
De esta forma, el habitual punto de fusión a 0 ºC únicamente ocurrirá cuando se da la composición exacta para la formación de esos primeros cristales. Aguas con diferentes composiciones tendrán entonces diferentes temperaturas de fusión. Esto será casi inapreciable, aunque sí existirá variación, en casos donde, por ejemplo, se compare la temperatura de congelación del agua de diferentes ciudades, con niveles de calcificación y dureza diferentes. En otros, será más notable, como es el caso del agua del mar, donde la proporción salina produce un descenso del punto de congelación hasta los casi -10 ºC.
