Se portassimo acqua liquida nello spazio, congelerebbe o bollirebbe? Scopriamolo.
Il vuoto dello spazio è molto diverso rispetto a quello a cui siamo abituati sulla Terra. Dove ci troviamo ora, circondati dalla nostra atmosfera e relativamente vicini al Sole, le condizioni sono perfette perché l’acqua liquida possa esistere quasi ovunque sulla superficie del nostro pianeta, sia di giorno che di notte. Ma lo spazio è diverso per due aspetti: è freddo ed è il miglior vuoto senza pressione che conosciamo. Mentre la pressione atmosferica sulla Terra preme su ogni metro quadrato della superficie terrestre, lo spazio interstellare ha una pressione milioni o addirittura miliardi di volte inferiore!
Come si comporta l’acqua nello spazio
In altre parole, nelle profondità dello spazio si verifica un calo incredibile sia di temperatura che di pressione rispetto a quanto avviene sulla Terra. Eppure, è proprio questo a rendere la questione ancora più ingarbugliata. Se si prende acqua liquida e la si colloca in un ambiente in cui la temperatura scende sotto lo zero, si formeranno cristalli di ghiaccio in tempi molto, molto brevi. Se parliamo di andare nello spazio interstellare, lontano da qualsiasi stella, l’unica temperatura proviene dal bagliore residuo del Big Bang: la radiazione cosmica di fondo. La sua temperatura è di soli 2,7 Kelvin, abbastanza fredda da congelare l’idrogeno allo stato solido. Quindi, se si porta l’acqua nello spazio, dovrebbe congelare, giusto?
Cosa succede all’acqua
Non così in fretta! Perché se prendi dell’acqua liquida e fai diminuire la pressione nell’ambiente circostante, bolle. Forse ti sarà familiare il fatto che l’acqua bolle a una temperatura più bassa ad alta quota; questo perché c’è meno atmosfera sopra di te e quindi la pressione è inferiore. Possiamo trovare un esempio ancora più grave di questo effetto, tuttavia, se mettiamo dell’acqua liquida in una camera a vuoto e poi evacuiamo rapidamente l’aria. Cosa succede all’acqua? Bolle, e anche piuttosto violentemente! Il motivo è che l’acqua, nella sua fase liquida, richiede sia un certo intervallo di pressione che di temperatura. Se si parte da acqua liquida a una data temperatura fissa, una pressione sufficientemente bassa farà bollire immediatamente l’acqua.
Come funzionano le cose nello spazio
Se si parte da acqua liquida a una pressione fissa e si abbassa la temperatura, l’acqua si congelerà immediatamente! Quando parliamo di mettere acqua liquida nel vuoto spaziale, intendiamo fare entrambe le cose contemporaneamente: prendere l’acqua da una combinazione temperatura/pressione in cui è stabilmente liquida e portarla a una pressione inferiore, qualcosa che le faccia venire voglia di bollire, e portarla a una temperatura inferiore, qualcosa che la faccia venire voglia di congelare. È possibile portare acqua liquida nello spazio: a temperatura e pressione stabili.
Congela e bolle
Ma quando si mette acqua liquida nello spazio, dove non può più rimanere liquida, quale di queste due cose accade? Congela o bolle? La risposta sorprendente è che fa entrambe le cose: prima bolle e poi congela! Lo sappiamo perché è quello che accadeva quando gli astronauti dovevano urinare mentre erano nello spazio. Quando gli astronauti fanno pipì durante una missione e ne espellono il contenuto nello spazio, questo bolle violentemente. Il vapore passa immediatamente allo stato solido (un processo noto come desublimazione) e si ottiene una nuvola di cristalli molto fini di urina congelata.
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo su Forbes.
