Um novo tipo de gelo de água foi revelado por uma equipe internacional de físicos. Muito diferente daquele encontrado em nossos freezers, esse material denominado “gelo XXI” se soma às vinte organizações cristalinas identificadas até agora para as moléculas de água. Foi criado usando tecnologia de ponta: um tipo especial de célula de bigorna de diamante desenvolvida pelo Standards and Science Research Institute da Coreia do Sul. Os resultados são apresentados na revista Materiais da Natureza.
Muitas estruturas cristalinas da água foram descobertas desde o início do século XX. Créditos: Instituto de Pesquisa de Padrões e Ciência da Coreia (KRISS)
Pressões fenomenais
As células de bigorna de diamante permitem que pequenas amostras sejam submetidas a pressões titânicas, comprimindo-as entre dois diamantes cujas pontas são cortadas planas. Ao contrário dos instrumentos habituais, onde a pressão aumenta gradualmente e pode causar processos de cristalização indesejados para fins experimentais, a máquina coreana exerce pressões fenomenais quase instantaneamente, em apenas 10 milésimos de segundo.
Diagrama de água
Foi comprimindo as moléculas de água a uma velocidade muito elevada e a uma pressão de dois mil milhões de pascais, ou aproximadamente 20.000 vezes a pressão atmosférica, que a equipa internacional descobriu esta nova fase cristalina do diagrama da água. Mas enquanto as moléculas de água, sob pressão atmosférica, congelam abaixo de 0°C, o gelo XXI permanece sólido até uma temperatura de 25°C! Sua densidade (1,413 g/cm3) também é uma vez e meia maior que a dos cristais de gelo comuns. E ao contrário desta, onde as moléculas de água se encaixam segundo uma geometria hexagonal, a rede é do tipo tetragonal.
As diferentes fases da água de acordo com as condições de temperatura e pressão.
Luas de Júpiter e Saturno
Para efeito de comparação, o “gelo XX” identificado em 2021, que se forma entre 20 e 60 mil milhões de pascais a mais de 627°C, tem uma estrutura cúbica. Segundo os seus descobridores, o gelo XXI poderia, no entanto, existir no seu estado natural nas camadas geladas dos satélites de Júpiter e Saturno, como Europa, Ganimedes ou Encélado, que também contêm gigantescos oceanos subterrâneos de água líquida e poderiam ser habitáveis.
“A densidade do gelo XXI é comparável à das camadas de gelo de alta pressão encontradas no interior das luas de Júpiter e Saturno.especifica Yun-Hee Lee, pesquisadora do Standards and Science Research Institute e primeira autora do estudo. Esta descoberta poderá fornecer novas pistas para explorar as origens da vida nas condições extremas do espaço..”