Cientistas observam incrível novo tipo de gelo que pode existir no centro de Urano e Netuno

Eis um cubo de gelo que você não quer colocar na sua Coca Diet: uma estrutura sólida de átomos de oxigênio com prótons se movendo internamente. Esse gelo não é normal na Terra, mas pode ser em outros lugares. E cientistas acabam de criá-lo em um laboratório.

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Pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore relatam ter observado essa nova forma de gelo. O tal gelo “superiônico” foi previsto pela primeira vez 30 anos atrás, e existe a hipótese de que ele exista dentro de planetas gigantes de gelo.

As propriedades observadas no gelo superiônico sugerem que ele “pode ser estável sob condições extremas esperadas dentro de Netuno e Urano”, de acordo com o estudo, publicado nesta semana na Nature Physics.

Moléculas de água se parecem com átomos de oxigênio, cada um conectado a dois átomos de hidrogênio em um V largo. Quando congelam e se transformam em gelo, eles podem se organizar em várias estruturas diferentes de cristal, baseados na temperatura e pressão durante o congelamento. O gelo de água comum é chamado de gelo Ih, gelo um-h, e suas moléculas se alinham formando hexágonos. Você provavelmente já ouviu falar do gelo fictício IX, o gelo nove, do livro Cama de Gato, de Kurt Vonnegut, que transforma tudo o que toca em gelo nove. O gelo nove de fato existe, mas não é perigoso.

Gelo VII (Imagem: Yadevol/Wikimedia Commons)

Os cientistas desse novo experimente recentemente relatado começaram espremendo moléculas de água entre diamantes para fazer o gelo VII, uma forma cristalina de gelo produzida sob pressão incrivelmente alta mostrada acima. Usando um laser, eles então lançaram choques através do gelo com pressões milhões de vezes maiores do que a pressão do ar em nossa atmosfera.

Os pesquisadores fizeram medições do gelo dentro dos diamantes espremidos conforme aumentavam as velocidades dos choques. Em temperaturas entre 1726 e 4726 graus Celsius, eles observaram o gelo se tornar mais condutivo. Sentiram que seus resultados forneceram provas para a existência desse gelo superiônico, no qual íons de hidrogênio se movem livremente em uma estrutura cristalina de oxigênio.

Em termos mais simples, os cientistas têm evidências de que fizeram, em um laboratório, um tipo de gelo de pressão incrivelmente alta que conduz eletricidade muito bem.

A temperatura e as pressões desse gelo indicam que ele poderia compor uma “grande fração” dos interiores de Urano e Netuno. Os pesquisadores propõem que ele possa ser até mesmo capaz de explicar parte do comportamento dos campos magnéticos desses planetas.

Um pesquisador independente, Jonathan Fortney, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, disse à New Scientist que “esse é um trabalho muito animador e inovador”. Ele apontou que, além de apenas água, esses planetas também têm metano e amônia em seus centro. Ele ficou interessado em saber se o gelo manteve essa fase superiônica ao ser misturado com outras moléculas sob essas pressões. Basicamente, queria saber se o gelo ainda existiria em ambientes mais próximos daqueles encontrados em Urano e Netuno.

Se você for um fã do Kurt Vonnegut, não se preocupe. Os gelos VII e VIII e mesmo o superiônico já foram criados em laboratório, e todos nós continuamos bem.

[Nature Physics]

Imagem do topo: M. Millot/E. Kowaluk/J.Wickboldt/LLNL/LLE/NIF