Os vizinhos Urano e Netuno têm algumas coisas em comum. Eles são azuis, gasosos, gelados – e possuem campos magnéticos diferentes de qualquer outro em nosso Sistema Solar.
As anomalias magnéticas desses gigantes de gelo sempre foram um mistério para astrônomos. Para entendermos o porquê, vamos usar o exemplo da Terra. Aqui, o campo magnético se origina no núcleo do planeta e produz uma distinção bem clara entre polo sul e polo norte, chamada de “dipolo”. Isso também se aplica a outros planetas do Sistema Solar, como Saturno e Júpiter.
As exceções são Netuno e Urano. Seus polos magnéticos estão inclinados 47 e 59 graus, respectivamente, em relação aos seus eixos de rotação – e força deles varia drasticamente ao longo da superfície do planeta.
Em comparação com a Terra, são campos magnéticos totalmente inclinados e descentralizados. Agora, pesquisadores parecem ter dado mais um passo no caminho de explicar esse fenômeno.
Gelo super iônico
Toda molécula de água tem dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Quando a temperatura baixa, as moléculas se organizam em uma teia de padrão geométrico hexagonal, como se fosse uma colmeia. Eis os cristais de gelo que estamos acostumados a ver.
Só que esse não é o único arranjo possível. Na verdade, há cerca de 20 diferentes configurações geométricas que os cristais de gelo podem assumir em condições exóticas de pressão e temperatura. Aqui na Terra, só conseguimos reproduzi-las em laboratório. Mas elas existem em outros planetas naturalmente.
É aí que Urano e Netuno entram na história.
No novo estudo, cientistas usaram um dispositivo chamado bigorna de diamante para comprimir moléculas de água a uma pressão similar à atmosfera dos planetas. O experimento atingiu 230 gigapascais, mais de 2 milhões de vezes a pressão atmosférica da Terra no nível do mar.
Além disso, a pesquisa também aqueceu a bigorna com um laser até que as amostras atingissem temperaturas em torno de 1,5 mil graus Celsius.
Os pesquisadores detectaram uma nova forma de gelo a partir do experimento. Nele, os átomos de oxigênio adotam um padrão que foi chamado de hexagonal compacto (hcp).
O gelo encontrado pertence a uma fase super iônica, na qual a água está ao mesmo tempo no estado sólido e no líquido. É que, enquanto o oxigênio permanece em uma fixa rede cristalina, os íons (moléculas carregadas eletricamente) de hidrogênio se movem como se fossem um líquido. Isso faz com que o gelo adquira o que chamamos de comportamento super iônico, que é um condutor elétrico maior do que outras formas de gelo.
O gelo super iônico foi teorizado pela primeira vez nos anos 1980. Em 2019, a ciência provou a sua existência. Essa pode ser a forma mais abundante de água no Universo.
A nova pesquisa dá um passo em direção à hipótese já existente do impacto desse tipo de gelo no campo magnético de Urano e Netuno. Em de resultarem do núcleo do planeta, como ocorre na Terra, eles teriam surgido do fluxo de cargas elétricas da água super iônica próximas da superfície.
O próximo passo para pesquisadores é descobrir como esse tipo de gelo se comporta, tanto elétrica quanto mecanicamente. Segundo eles, o tipo de campo magnético que ele pode gerar depende não apenas de como a carga flui, mas também de como eles se deformam sob as altas pressões e temperaturas no interior dos nossos vizinhos mais distantes.
Fonte: abril
