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Novo estado da água pode ajudar a entender a formação de exoplanetas

Pesquisadores da Universidade de Nevada em Las Vegas (UNLV), nos EUA, descobriram uma forma não convencional de gelo que possui uma estrutura cristalina interna e que ocorre quando amostras de água comum são submetidas a uma pressão incrivelmente alta.

Segundo os cientistas, o novo tipo de gelo batizado de Ice-VIIt dificilmente poderia ser encontrado de forma natural em qualquer parte do globo terrestre devido ao ambiente extremo necessário para sua formação. No entanto, ele seria perfeitamente possível em planetas gelados como Netuno e Urano.

“O gelo comum do freezer cresce de maneira hexagonal, é menos denso que a água e se forma sob pressão atmosférica quando a água é resfriada abaixo de zero graus Celsius. O Ice-VIIt, por outro lado, tem uma estrutura tetragonal mais alongada e só se forma sob pressão extremamente alta”, explica o estudante de física Zach Grande, autor principal do estudo.

Alta pressão

Embora os professores de química e física do colégio tenham falado de maneira simplificada sobre os três estados comuns da água — sólido, líquido e gasoso — a substância responsável pela vida na Terra possui algumas características bastante complexas e pouco conhecidas longe dos laboratórios.

Basicamente, os cientistas conhecem cerca de 20 estados diferentes do gelo, que podem ou não ocorrer de forma natural, dependendo de seus arranjos moleculares. Para criar a variante Ice-VIIt, eles encheram de água um pequeno recipiente feito de diamante e congelaram o material em forma de cristais minúsculos.

Aquecimento a laser feito para emular condições extremas de pressão (Imagem: Reprodução/UNLV)
Aquecimento a laser feito para emular condições extremas de pressão (Imagem: Reprodução/UNLV)

Com disparos periódicos de laser, os pesquisadores aqueceram o dispositivo para recriar pressões tão altas quanto as exercidas no centro da Terra, forçando o material a derreter antes de congelar novamente. O resultado foi um pó cristalizado que, segundo os cientistas, correspondia a um novo estado intermediário da água.

“Essas formas de gelo de alta pressão são muito mais densas que a água líquida, o que significa que afundariam, sendo mais parecidas com uma rocha do que o gelo típico que vemos todos os dias. No entanto, sua aparência é semelhante, pois ainda é um sólido claro, como os cubos de gelo comum”, acrescenta Grande.

Água extraterrestre

Para os pesquisadores, a descoberta dessa nova fase do gelo pode ajudar no entendimento de como a água se comporta em outros planetas, principalmente naqueles que se encontram fora do nosso Sistema Solar e onde, até então, a existência de água era tida como improvável.

Diagrama mostrando os diferentes estados da água (Imagem: Reprodução/UNLV)
Diagrama mostrando os diferentes estados da água (Imagem: Reprodução/UNLV)

Com os resultados obtidos durante os experimentos, seria possível estudar, por exemplo, a composição dos exoplanetas e de outros corpos espaciais predominantemente aquáticos, com estruturas moleculares divididas entre os vários estados conhecidos da água.

“Essa descoberta pode ter implicações importantes para estudar as condições interiores de outros mundos. Planetas ricos em água fora do Sistema Solar poderiam ter a variante Ice-VIIt em abundância, aumentando até mesmo a chance de condições adequadas para o surgimento da vida”, encerra Zach Grande.

Fonte: Canaltech

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