Cientistas criam uma nova forma de gelo acima de 2.000 °C

Pesquisadores produziram e identificaram claramente uma nova estrutura cristalina de gelo superiônico, um estado exótico da água que se acredita existir nas profundezas dos planetas gigantes gelados. As amostras microscópicas foram submetidas a pressões de até 230 gigapascais, cerca de 2,3 milhões de vezes a pressão atmosférica ao nível do mar, e a temperaturas que chegaram a 2.630 kelvin, ou aproximadamente 2.357 °C.

O gelo superiônico é muito diferente da água congelada comum. Seus átomos de oxigênio formam uma rede cristalina rígida, enquanto os núcleos de hidrogênio se movem livremente por essa estrutura, como partículas em um líquido. Essa combinação confere ao material propriedades tanto de sólido quanto de líquido.

A equipe comprimiu água entre pontas de diamante, aqueceu-a com lasers e examinou seu arranjo atômico usando um feixe estreito de raios X de síncrotron. Acima de cerca de 200 gigapascais, os átomos de oxigênio adotaram uma estrutura hexagonal compacta, que passou a predominar sobre a forma cúbica de faces centradas observada anteriormente. Os experimentos também mostraram que as duas estruturas podem se transformar uma na outra conforme as condições mudam.

Acredita-se que a água superiônica ocupe regiões extensas no interior de Urano e Netuno. Como diferentes estruturas cristalinas podem ter propriedades elétricas e mecânicas distintas, a descoberta pode aperfeiçoar os modelos de como a matéria e as cargas elétricas se movem dentro desses planetas. Ainda são necessários novos cálculos para determinar como a fase recém-confirmada pode contribuir para seus campos magnéticos de formato incomum.