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Física & Química

Cientistas descobriram um gelo quase tão quente quanto o Sol

Cientistas confirmaram a existência da água “superiônica”, capaz de permanecer sólida a milhares de graus célsius.

Foi necessário um dos lasers mais poderosos já construídos, mas os cientistas confirmaram a existência da água superiônica, capaz de permanecer sólida a milhares de graus célsius. Contudo, para criar essa forma estranha de gelo são precisas grandes doses de pressões, e as descobertas poderiam lançar luz sobre a estrutura interna de planetas gigantes de gelo, como Urano e Netuno.

Na superfície da Terra, os pontos de ebulição e congelamento da água variam apenas um pouco – geralmente fervendo quando está muito quente e congelando quando está muito frio. Mas ambas as mudanças de estado estão relacionadas à pressão (é por isso que o ponto de ebulição da água é menor em altitudes mais altas).

A água inexiste em forma líquida no vácuo do espaço. Ela ferve e vaporiza imediatamente, mesmo a -270 graus Celsius, que é a temperatura média do Universo, antes da sua dessublimação em cristais de gelo.

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Mas há teses que, em ambientes de altíssima pressão, ocorre o oposto: a água se solidifica, mesmo em temperaturas extremamente altas. E os cientistas da Lawrence Livermore National Laboratory observaram isso pela primeira vez recentemente, onde, no ano passado, detalharam em um artigo.

Eles criaram o Ice VII, a forma cristalina de gelo existente acima das 30.000 vezes a pressão atmosférica da Terra e o explodiram com lasers. O gelo resultante tinha um fluxo condutivo de íons, em vez de elétrons, e é por isso que é chamado de gelo superiônico.

No experimento anterior, a equipe só pôde observar propriedades gerais, como energia e temperatura; os detalhes mais sutis da estrutura interna permaneciam elusivos. Então eles projetaram um experimento usando pulsos de laser e difração de raios X para revelar a estrutura cristalina do gelo.

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“Mas, dadas as condições extremas em que se prevê que este estado indescritível da matéria seja estável, comprimir a água a tais pressões e temperaturas e, simultaneamente, obter instantâneos da estrutura atômica foi uma tarefa extremamente difícil, que exigiu um projeto experimental inovador.”

O resultado revela uma pista de como os gigantes do gelo, como Netuno e Urano, podem ter campos magnéticos tão estranhos, inclinados em ângulos bizarros e com equadores que não circulam o planeta.

Anteriormente, pensava-se que esses planetas tinham um oceano de fluido de água iônica e amônia no lugar de um manto.

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Mas a pesquisa da equipe mostra que esses planetas podem ter um manto sólido, como a Terra, mas feitos de gelo superiônico quente em vez de rocha quente. Como o gelo superiônico é altamente condutivo, isso pode estar influenciando os campos magnéticos dos planetas. [Science Alert]

A pesquisa foi publicada em 08 de maio de 2019 na Revista Nature.

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