Cientistas de várias universidades nos Estados Unidos e do laboratório Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), na Califórnia, descobriram uma nova fase de gelo superiónico que só derrete a temperaturas extremamente altas.
No interior dos planetas, há materiais familiares sujeitos a pressões e calor extremos. Os átomos de ferro, por exemplo, dançam dentro do núcleo interno sólido da Terra, enquanto que o gelo quente, que é sólido e líquido ao mesmo tempo, se forma dentro dos gigantes gasosos ricos em água (Urano e Neptuno).
Há cinco anos, os cientistas recriaram este gelo exótico, chamado gelo superiónico, e há quatro anos confirmaram a sua existência e estrutura cristalina.
No ano passado, cientistas de várias universidades norte-americanas e do laboratório Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), na Califórnia, descobriram uma nova fase deste gelo, uma descoberta que aprofunda a compreensão científica em torno do motivo pelo qual Urano e Neptuno têm campos magnéticos tão desequilibrados e com muitos pólos.
Apesar de o gelo superiónico ser estranhamente diferente do comum, pode estar entre as formas de água mais abundantes no Universo – preenchendo não apenas o interior de Urano e Neptuno, mas também o de exoplanetas semelhantes.
Esses planetas têm pressões extremas de 2 milhões de vezes a da atmosfera da Terra e interiores tão quentes quanto a superfície do Sol.
Em 2019, a comunidade científica confirmou, no gelo superiónico, a existência de uma estrutura onde os átomos de oxigénio estão presos numa rede cúbica sólida, enquanto os átomos de hidrogénio ionizado ficam soltos, fluindo através dessa rede como os eletrões através dos metais.
Segundo o Science Alert, este fenómeno confere ao gelo superiónico as suas propriedades condutoras, aumentando também o seu ponto de fusão de tal forma que a água congelada permanece sólida em temperaturas extremas.
No mais recente estudo, publicado na Scientific Reports, os investigadores explicam que bombardearam finas lascas de água, imprensadas entre duas camadas de diamante, com lasers poderosos.
As sucessivas ondas de choque aumentaram a pressão para 200 GPa (2 milhões de atmosferas) e as temperaturas até cerca de 5.000 K (8.500 °F) – temperaturas mais quentes do que as das experiências de 2019, mas pressões mais baixas.
A difração de raios-x revelou a estrutura cristalina do gelo denso e quente, apesar das condições de pressão e temperatura serem mantidas apenas por uma fração de segundo.
Os padrões de difração resultantes confirmaram que os cristais de gelo eram, na verdade, uma nova fase do gelo superiónico observado em 2019. O ice XIX, assim nomeado, tem uma estrutura cúbica centrada no corpo e maior condutividade em comparação com seu antecessor, o Ice XVIII.
