Um grupo de físicos americanos liderados pelo professor da Universidade de Chicago, Vitaly Prakapenko, obteve pela primeira vez gelo superiônico em condições de laboratório, um estado de água no qual uma rede cristalina rígida é formada a partir de íons de oxigênio e os íons de hidrogênio se movem livremente através dela.
Anteriormente, os cientistas conseguiram apenas uma vez obter gelo superiônico (gelo XVIII) em condições de laboratório. Isso foi feito durante um experimento dinâmico no qual uma gota de água presa em um torno de diamante foi exposta a uma onda de choque gerada por um laser. Como resultado, formou-se gelo superiônico, que existiu apenas por alguns momentos.
No novo experimento, os cientistas escolheram uma abordagem diferente. Eles usaram um torno de diamante para reproduzir uma pressão de alta intensidade comparável ao que pode ser visto nos núcleos dos planetas. Eles então usaram o síncrotron Advanced Photon Source para gerar feixes brilhantes de raios-X – necessários para aquecer uma gota de água a temperaturas extremas. Durante o experimento, também foi estabelecido que a formação de gelo superiônico não requer uma pressão de 50 GPa, como se acreditava anteriormente. Foi possível obter uma amostra de um material incomum a uma pressão de 20 GPa.
"Imagine um cubo cuja estrutura contém íons de oxigênio nos cantos e íons de hidrogênio entre eles. Quando entra na nova fase superiônica, a rede se expande, permitindo que os íons de hidrogênio se movam enquanto os íons de oxigênio permanecem no lugar. Parece redes sólidas de oxigênio localizadas em um oceano de átomos de hidrogênio flutuantes", comentou um dos cientistas sobre o experimento.
Note-se que o gelo superiônico existe não apenas em planetas distantes, mas também na Terra. Segundo os cientistas, desempenha um papel na manutenção do campo magnético do nosso planeta, que protege a superfície da Terra da radiação cósmica. Planetas como Marte ou Mercúrio não possuem campo magnético, o que os torna suscetíveis aos efeitos agressivos da radiação cósmica e outros fatores. cientistas considerar, que o estudo do gelo superiônico poderia desempenhar um papel importante na busca por planetas que sustentam a vida.
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