Gelo estranho que poderia se formar em planetas alienígenas observados pela primeira vez: WebCuriosos
Anteriormente previsto por modelos teóricos, agora temos a primeira observação experimental de gelo plástico VII. Isso pode parecer um filme de franquia de baixo orçamento, mas na verdade é uma fase exótica da água que os cientistas acham que podem se formar em oceanos em planetas alienígenas.
Quão exótico estamos falando? Bem, o gelo plástico VII precisa de temperaturas e pressões incrivelmente altas para se formar. À medida que as temperaturas e pressões aumentam, as moléculas de água são forçadas a uma variedade de configurações e dinâmicas.
Uma equipe internacional de pesquisadores criou o ICE VII, apertando a água até pressões de 6 gigapascal e aquecendo -a em temperaturas tão altas quanto 327 ° C (620 ° F)usando instrumentos de alto calibre no Instituto Laue-Langevin (III) na França para assistir de perto à medida que mudou de fase.
O ICE VII apresenta uma estrutura cúbica distintamente entrelaçada, onde os hidrogênios ficam um pouco bagunçados. O que acontece com essa estrutura quando é permitido 'derreter', no entanto, nunca ficou claro, com alguns sugerindo que as moléculas permanecem no local enquanto seus hidrogênios vagam.
A natureza sutil da fase hipotética da água requer medidas cuidadosas dos movimentos de seu hidrogênio, em vez de um instantâneo de sua forma, por isso não se sabe que os cientistas não foram capazes de provar sua existência. Até agora.
Uma das técnicas usadas para identificar o gelo vii foi espalhamento quase elástico de nêutrons (Qens), onde pequenos movimentos de partículas dentro de substâncias podem ser rastreados por nêutrons.
“A capacidade dos qens de investigar a dinâmica translacional e rotacional é uma vantagem única para a exploração de tais transições de fase exóticas em comparação com outras técnicas espectroscópicas”. diz O físico Maria Rescigno, da Universidade de Roma de Sapienza, na Itália.
Como previsto cerca de 17 anos atrása equipe de pesquisa conseguiu ver hidrogênios girando no nível microscópico, quando o gelo vii – uma das dezenas de fases de gelo Sabemos – é aquecido e colocado sob mais pressão.
No entanto, houve uma surpresa: as moléculas dentro do gelo plástico VII não estavam girando livremente, mas girando em degraus escalonados. Provavelmente, isso se deve à maneira como as ligações de hidrogênio entre as moléculas estão sendo quebradas e restauradas, dizem os pesquisadores.
“As medições do Qens sugeriram um mecanismo de rotação molecular diferente para o gelo plástico VII do que o comportamento do rotor livre espera inicialmente”. explica Rescign.
Mundos gelados no universo – como Netuno, ou Moon Europa de Júpiter – podem ter abrigada o gelo VII de plástico no passado, pensam os especialistas. Ser capaz de observar como o gelo se comporta no laboratório também nos dá uma melhor compreensão do que aconteceu no passado com esses planetas e seus satélites.
Essa é uma área potencial para pesquisas futuras. Outra é examinar mais de perto como acontece a transição para o gelo VII de plástico, o que pode ser contínuo e gradual, ou mais abrupto, com base na modelagem.
“O cenário de transição contínuo é muito intrigante,” diz O físico Livia Bove, da Universidade de Roma de Sapienza.
“É sugerido que a fase plástica pode ser o precursor da fase supeônica indescritível – outra fase exótica híbrida da água prevista em temperaturas e pressões ainda mais altas, onde o hidrogênio pode se difundir livremente através da estrutura cristalina do oxigênio”.
A pesquisa foi publicada em Natureza.
