A estrutura e as fases do gelo são conteúdos obrigatórios em qualquer aula de química básica. No entanto, o material terrestre não é o único que existe na galáxia. Há alguns anos, pesquisadores recriaram o gelo super iônico, que acredita-se estar presente no núcleo de planetas como Urano e Netuno, e agora descobriram uma nova fase dele que pode ajudar na compreensão de como esses astros funcionam. Uma das peculiaridades dele é que só solidifica em temperaturas extremas, semelhantes às do Sol.

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Gelo super iônico

Acredita-se que o gelo super iônico esteja presente em planetas gasosos ricos em água, como Urano e Netuno, sob intensas condições de pressão e calor. Cientistas já recriaram essas condições em laboratório e obtiveram uma amostra do gelo há alguns anos.

Agora, pesquisadores realizaram novos experimentos simulando esses números extremos de pressão e temperatura e descobriram que o gelo super iônico tem um ponto de fusão altíssimo. Ou seja, ele vira sólido em uma temperatura semelhante à do Sol.

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Gelo super iônico é recriado apenas em laboratório e pode ajudar a entender funcionamento de planetas e exoplanetas (Imagem: Zerbor – Shutterstock)

Como a descoberta foi feita

  • Para chegar a essa conclusão, a física Arianna Gleason, da Universidade de Stanford, e sua equipe bombardearam lascas de água, prensadas entre duas camadas de diamante, com lasers potentes.
  • As ondas de choque provocadas por eles aumentaram a pressão a cerca de 2 milhões de vezes a da atmosfera da Terra e a temperatura a um valor semelhante ao da superfície do Sol – ou seja, condições extremas.
  • Essas condições são semelhantes às de estudos anteriores em que se obteve amostras do gelo super iônico.
  • Apesar da temperatura e pressão exatas da simulação serem alcançadas apenas por uma fração de segundo, a difração dos raios-x revelou uma estrutura de gelo denso e quente, o que representa uma nova fase desse gelo que ainda não havia sido observada.
Interior de Netuno pode ter duas camadas de gelo super iônico sólido (representadas nas cores azul e verde) (Imagem: Gleason et al., Scientific Reports, 2023/Divulgação)

O que isso significa

Segundo o site Science Alert, além de confirmar a condutividade do gelo super iônico, o estudo mostra a importância dessa propriedade: as partículas carregadas em movimento geram campos magnéticos multipolares instáveis.

Já se sabe que os campos magnéticos de Urano e Netuno são desequilibrados e têm múltiplos polos (diferentemente da Terra, por exemplo, que possui dois pólos equilibrados). Essa nova descoberta ajuda a explicar o porquê isso acontece com mais clareza nesses planetas, mas também em outros exoplanetas com situações semelhantes.

Além disso, o gelo super iônico é uma das formas de água mais abundante do Universo, que também preenche o núcleo desses astros e ajuda a entendê-los.