En las condiciones adecuadas, pequeñas partículas del mineral de roca transportadas por el aire feldespato puede influir en la formación de nubes. Sin embargo, nunca ha estado claro cómo sucede esto.
Ahora una nueva investigación ha resuelto el misterio de cómo funciona realmente este proceso.
Ya se había establecido previamente que este material ubicuo (que constituye la mitad de la corteza terrestre y también se puede encontrar en otros planetas) es atractivo para las moléculas de agua, lo que lo convierte en un buen semilla de nucleación para vapor.
A medida que las moléculas de agua se adhieren al polvo de feldespato en lo alto de la atmósfera y comienzan a congelarse, se siembran las semillas de las nubes. En esta nueva investigación, un equipo de la Universidad Tecnológica de Viena (TU Wein) en Austria utilizó un sensor altamente sensible microscopio de fuerza atómica
“Colocamos un trozo de feldespato en la cámara de vacío del microscopio y lo dividimos por la mitad para obtener una superficie impecable y limpia”. dice
Se descubrió que la peculiar geometría de la superficie del feldespato revelada por las imágenes de ultra alta resolución era causada por pequeñas bolsas de agua llamadas inclusiones
Esta unión y la energía liberada por la división de la roca hace que las propias moléculas de agua se rompan, creando lo que se conoce como grupos hidroxilo (OH): átomos individuales de oxígeno e hidrógeno unidos entre sí.
Y son estos grupos hidroxilo los que son clave para la estrecha atracción entre el agua y el feldespato: como los investigadores pudieron confirmar mediante simulaciones por computadora de las reacciones químicas, los grupos hidroxilo son puntos de anclaje perfectos para que se unan las moléculas de agua.
“El vínculo se establece muy fácil y rápidamente, y además es muy estable”, dice la física Ulrike Diebold, de TU Wein.
“Para eliminar la capa de hidroxilo del feldespato, habría que calentarlo a una temperatura elevada”.
El feldespato es un material importante para el carbono de la Tierra y ciclos de potasio así como el ciclo del agua, y comprender más sobre cómo interactúa con otros elementos también nos enseñará más sobre esos ciclos.
Cuando se trata de la formación de nubes, es vital que comprendamos cómo el cambio climático afectará a la atmósfera y a las nubes que contiene, otra área en la que este estudio resultará útil en el futuro.
Por ahora, resuelve uno de los misterios del feldespato que tenía desconcertados a los investigadores. Hipótesis anteriores habían considerado los efectos de los átomos de potasio en la roca y los defectos en su estructura cristalina.
“Los investigadores estaban considerando varias ideas sobre por qué el feldespato es una semilla de nucleación tan efectiva”, dice Diebold.
La investigación ha sido publicada en el Revista de letras de química física.