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

Investigadores produziram e identificaram inequivocamente uma nova estrutura cristalina de gelo superiónico, um estado exótico da água que se pensa 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 atingiram 2.630 kelvin, ou aproximadamente 2.357 °C.

O gelo superiónico é muito diferente da água congelada que conhecemos. Os seus átomos de oxigénio formam uma rede cristalina rígida, enquanto os núcleos de hidrogénio se movem livremente através dessa estrutura, como partículas num líquido. Esta combinação confere ao material propriedades tanto de sólido como de líquido.

A equipa comprimiu água entre pontas de diamante, aqueceu-a com lasers e examinou a sua organização atómica com um feixe estreito de raios X de sincrotrão. Acima de cerca de 200 gigapascais, os átomos de oxigénio adotaram uma estrutura de empacotamento hexagonal compacto que passou a predominar sobre a forma cúbica de faces centradas anteriormente observada. As experiências mostraram também que as duas estruturas se podem transformar uma na outra à medida que as condições mudam.

Pensa-se que a água superiónica ocupe regiões consideráveis no interior de Urano e Neptuno. Como diferentes estruturas cristalinas podem ter propriedades elétricas e mecânicas distintas, a descoberta poderá aperfeiçoar os modelos que descrevem o movimento da matéria e das cargas elétricas no interior destes planetas. São ainda necessários mais cálculos para determinar de que forma a fase agora confirmada poderá contribuir para os seus campos magnéticos de configuração invulgar.