Descripción del proyecto
LOS HIELOS, FASE SOLIDA DE MOLECULAS QUE EN CONDICIONES NORMALES SON GASES O LIQUIDOS, TIENEN UNA IMPORTANCIA VITAL EN LA EVOLUCION QUIMICA DEL UNIVERSO. SU COMPLEJIDAD DEPENDE DE DIFERENTES PROCESOS COMO FORMACION DE MOLECULAS EN ELLOS, CAMBIOS DE FASE SOLIDO-LIQUIDO-GAS, O REACCIONES QUIMICAS A PARTIR DE HIELOS PROCESADOS ENERGETICAMENTE (RAYOS COSMICOS, RAYOS X, UV, IONES, TEMPERATURA). EL EFECTO DE ESTOS APORTES ENERGETICOS DEPENDE DE LA ESTRUCTURA DEL HIELO, DE SU COMPOSICION, DE LAS INTERACCIONES ENTRE DIFERENTES MOLECULAS
PARA CUANTIFICAR LOS EFECTOS DE LA RADIACION EN LOS HIELOS Y COMPRENDER LA RELACION SOLIDO-GAS, LOS LABORATORIOS REPRODUCEN HIELOS EN CONDICIONES ASTROFISICAS SIMULANDO COMPOSICIONES Y PROCESOS QUE OCURREN EN EL ESPACIO. LOS EXPERIMENTOS SIRVEN, POR EJEMPLO, PARA INTERPRETAR LAS OBSERVACIONES O LOS DATOS DE MISIONES ESPACIALES.PARA LA EVALUACION CORRECTA DE LOS ESPESORES DE LOS HIELOS CREADOS EN EL LABORATORIO SE NECESITA LA PARTE REAL DEL INDICE DE REFRACCION. ADEMAS, ESTA PERMITE CALCULAR SUS CONSTANTES OPTICAS, QUE SE UTILIZARAN EN SIMULACIONES QUE REPRODUZCAN LAS OBSERVACIONES. EL INDICE DE REFRACCION NO ES CONOCIDO PARA DETERMINADOS HIELOS PUROS Y PARA MUCHAS DE SUS MEZCLAS. LOS LABORATORIOS TAMBIEN DETERMINAN LA FUERZA DE BANDA DE MOLECULAS PURAS, O MEZCLAS, PRINCIPALMENTE EN EL INFRARROJO MEDIO. UNA DE LAS PRINCIPALES FUENTES DE ERROR EN ESAS DETERMINACIONES ES LA DENSIDAD PROMEDIO DE DICHOS HIELOS. ESTA SUELE TOMARSE COMO 1 G CM-3, A PESAR DE QUE NI SIQUIERA ES LA DENSIDAD DEL HIELO DE AGUA EN LA TIERRA. SE PUEDEN ENCONTRAR HIELOS CON DENSIDADES MENORES DE 0.5 G CM-3 (CH4) MIENTRAS OTROS LLEGAN A 1.5 G CM-3 (CO2). EL DE AGUA, A PESAR DE SER EL MAS ABUNDANTE EN EL ESPACIO, ES UNO DE LOS HIELOS DE LOS QUE NO SE HA MEDIDO DIRECTAMENTE SU DENSIDAD PROMEDIO (TIENE EN CUENTA LOS POROS), AUNQUE SI SU DENSIDAD INTRINSECA (SIN POROS). AMBAS DETERMINAN LA POROSIDAD, QUE EVALUA LA CAPACIDAD DE RETENER MOLECULAS POR ENCIMA DE LA TEMPERATURA DE SUBLIMACION DE ESTAS. ASI, MOLECULAS COMO CO, N2 O CH4, QUE SUBLIMAN EN ALTO VACIO POR DEBAJO DE 40 K, PUEDEN QUEDAR RETENIDAS EN LA ESTRUCTURA DE HIELOS QUE TAMBIEN CONTIENEN MOLECULAS COMO CO2, CH3OH O H2O, HASTA QUE ESTAS SUBLIMAN A UNOS 90, 140 Y 170 K RESPECTIVAMENTE. EL SUBPROYECTO 2 PRETENDE OBTENER LA DENSIDAD Y EL INDICE DE REFRACCION DE HIELOS DE INTERES ASTROFISICO, A DIFERENTES TEMPERATURAS DE FORMACION Y SU EVOLUCION AL CALENTARLOS. ESTE ESTUDIO NO SE HA LLEVADO A CABO ANTERIORMENTE POR NINGUN OTRO GRUPO DE INVESTIGACION. ADEMAS, SE ESTUDIARA COMO DIFUNDEN Y SUBLIMAN LAS MOLECULAS MAS VOLATILES EN EL SENO DE HIELOS COMO EL DE H2O O CO2. SE SIMULARAN SUS ESTRUCTURAS PARA OBTENER LA DENSIDAD INTRINSECA DE LOS HIELOS Y LA INTERACCION DE VOLATILES EN ELLAS MEDIANTE EL SOFTWARE MATERIALS STUDIO. ESTOS DOS ULTIMOS OBJETIVOS CONTINUAN LA LINEA INICIADA EN PROYECTOS ANTERIORES DEL PLAN NACIONAL. LOS HIELOS PUROS O COMPUESTOS DE DIFERENTES MOLECULAS QUE SE INVESTIGARAN SERAN AQUELLOS RELACIONADOS CON EL SUBPROYECTO 1 QUE COMPONE LA ACTUAL PROPUESTA Y LA COORDINA. EL LABORATORIO CUENTA CON UNA MICROBALANZA DE CUARZO CRIOGENICA PARA EL ESTUDIO DE LA DIFUSION Y SUBLIMACION DE HIELOS. LA BALANZA Y LOS SISTEMAS INTERFEROMETRICOS PERMITIRAN MEDIR DIRECTAMENTE LA DENSIDAD PROMEDIO Y EL INDICE A DETERMINADAS TEMPERATURAS DE DEPOSITO Y, CON UN ESPECTROSCOPIO UV, LOS CAMBIOS DEBIDOS A VARIACIONES DE TEMPERATURA. ABORATORIO\MEDIO INTERESTELAR\SISTEMA SOLAR\HIELOS\POROSIDAD\INDICE DE REFRACCION\DENSIDAD