São Paulo — InkDesign News — Cientistas descobriram que a água supercomprimida se transforma em gelo VI à temperatura ambiente através de múltiplos caminhos de congelamento-derretimento, ocorrendo via uma forma previamente desconhecida de gelo metastável, chamada gelo XXI.
Contexto da descoberta
A água, composta apenas por dois elementos, forma numerosas fases polimórficas que vão do gelo Ih ao gelo XX, além de quatro fases amorfas. A compreensão da formação e dos caminhos de transição dessas diversas fases da água tem sido de interesse na física de alta pressão e na busca por vida no espaço e em luas geladas por um século.
Métodos e resultados
Os pesquisadores usaram células de bigorna de diamante para criar condições de alta pressão. “O exemplo — neste caso, água — é colocado entre dois diamantes, que podem ser usados para gerar alta pressão devido à sua dureza,” explicou um dos pesquisadores. Foram examinadas pressões de até duas gigapascal, cerca de 20.000 vezes a pressão atmosférica.
Essa compressão faz com que o gelo se forme até mesmo à temperatura ambiente, resultando em uma estrutura molecular muito mais compacta do que no gelo normal. Durante os experimentos, a pressão foi gerada em apenas 10 milissegundos e liberada em um segundo, permitindo observar a formação do gelo em diferentes condições de pressão.
“Com o único pulso de raios-X do European XFEL, descobrimos múltiplos caminhos de cristalização na água, que foi rapidamente comprimida e descomprimida mais de 1.000 vezes,”
— Dr. Geun Woo Lee, Pesquisador, Korea Research Institute of Standards and Science
Implicações e próximos passos
Os pesquisadores determinaram que o gelo XXI tem uma estrutura cristalina tetragonal composta por unidades repetitivas grandes. “A estrutura em que a água líquida se cristaliza depende do grau de supercompressão do líquido,” afirmou Dr. Lee. As descobertas indicam que pode haver um número maior de fases de gelo metastável de alta temperatura e seus respectivos caminhos de transição.
As implicações para a composição das luas geladas, como Titã e Ganimedes, são significativas. O estudo sugere novas linhas de pesquisa sobre a natureza da água em ambientes extremos e sua capacidade de suportar formas complexas.
A descoberta sobre o gelo XXI não só avança a compreensão da física da água, mas também promove futuras investigações sobre as possibilidades de vida em outros planetas e luas.
Fonte: (sci.news– Ciência & Descobertas)
