Los poros en las partículas atmosféricas permiten que el agua se condense, conduciendo a la formación de cristales de hielo en aire húmedo pero insaturado. Esta es una nueva forma de pensar sobre la formación de cristales de hielo en las nubes, particularmente cirros.

Cirros tenues hilos de hielo a gran altura, son componentes importantes del sistema climático. Regulan la cantidad de radiación de calor emitida por la Tierra al espacio, por lo que tiene sentido incluir las nubes cirros en los modelos climáticos globales. Eso requiere una buena comprensión de cómo se forman las nubes. Un nuevo artículo en PNAS encuentra que el mecanismo previamente pensado para la formación de hielo en ambientes húmedos pero insaturados (como aquellos en los que se forman los cirros) no funciona. En lugar de, otro mecanismo explica mejor la formación de hielo (y por lo tanto de nubes), y los detalles están lejos de ser confusos.

En la atmósfera, El hielo se forma sobre motas de polvo y otros materiales en un proceso llamado nucleación. Los investigadores asumieron previamente que el proceso de nucleación, cuando el aire no estaba lo suficientemente húmedo como para estar saturado de agua, ocurrió cuando las moléculas de vapor de agua se formaron juntas directamente en hielo, sin ningún paso de agua líquida en el medio. Pero esa explicación no encaja con las observaciones y los modelos moleculares, según investigadores de ETH Zürich, La Universidad de Utah y la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich.

Una pista del verdadero proceso proviene del hecho de que las partículas con poros, como las mini esponjas, forman partículas de hielo con una eficiencia mucho mayor que las partículas sin poros. Esto llevó al equipo de investigación a sospechar que el vapor de agua puede condensarse en los poros diminutos y que los cristales de hielo comienzan a crecer a partir del agua líquida, no en forma de vapor. En experimentos que incluyen simulaciones moleculares y experimentos con partículas porosas sintetizadas, el equipo concluyó que su hipótesis era correcta:incluso cuando el aire no está completamente saturado de agua, el vapor puede condensarse en pequeños poros de partículas y ayudar a nuclear los cristales de hielo.

El proceso también puede estar activo en otros procesos de formación de nubes, los autores escriben, haciendo que el proceso llamado Condensación de poros y Congelación sea un factor recientemente importante para comprender la formación de nubes frías y su impacto en el clima.