A água nos interiores de Netuno e Urano adquire uma forma exótica, quente e negra, criada sob pressões e temperaturas extremas, agora observada em laboratório. Sua estrutura caótica, revelada por experimentos ultrarrápidos, pode explicar os campos magnéticos irregulares desses gigantes de gelo.

No ambiente extremo de Netuno e Urano, a água é submetida a pressões e temperaturas tão intensas que assume uma fase exótica chamada água superiônica — um tipo de gelo quente e negro, impossível de existir naturalmente na Terra. Por décadas, cientistas suspeitaram que essa substância fosse responsável pelos campos magnéticos irregulares detectados pela sonda Voyager 2 nesses planetas.

A água superiônica reúne características de sólido e líquido: enquanto os átomos de oxigênio formam uma rede cristalina, os de hidrogênio se movem livremente, conduzindo eletricidade. A teoria tradicional sugeria que essa rede teria estruturas cristalinas perfeitas, como as formas cúbicas de corpo centrado ou de faces centradas.

Para investigar essas hipóteses, pesquisadores do SLAC e da Sorbonne criaram água superiônica em laboratório, comprimindo água entre bigornas de diamante até 1,8 milhão de atmosferas e aquecendo-a a 2.500 Kelvin (aproximadamente 2.227 °C) com lasers. A amostra existe por apenas trilionésimos de segundo antes de colapsar, exigindo medições ultrarrápidas com raios X.

Os resultados surpreenderam: em vez de uma rede cristalina uniforme, os dados mostraram estruturas borradas e misturadas, com camadas alternando entre padrões cúbicos e hexagonais compactos. Inicialmente considerados erro experimental, esses achados foram confirmados em um segundo acelerador na Alemanha.

Os experimentos também revelaram que, sob diferentes pressões, múltiplas redes cristalinas podem coexistir, contrariando a ideia de uma transição clara entre fases. Isso indica que a água superiônica é muito mais complexa do que se imaginava, o que contribui para explicar os campos magnéticos caóticos dos gigantes de gelo.

Embora os experimentos reproduzam essas condições por apenas femtossegundos, sugerem que o interior desses planetas pode ser igualmente dinâmico e instável. A estrutura real pode se estabilizar ao longo do tempo — ou permanecer caótica, como indicam os dados laboratoriais.

Como gigantes de gelo são comuns entre os exoplanetas conhecidos, essa forma exótica de água pode ser, paradoxalmente, a mais abundante da galáxia, ampliando nossa compreensão sobre a diversidade da água no Universo.

Por Sputinik Brasil