Pesquisadores descobriram uma nova fase do gelo, conhecida como gelo XVIII, que permanece estável mesmo em altas temperaturas, derretendo apenas a uma incrível temperatura de 1.419 graus Celsius3. Esta forma de gelo, chamada de gelo superiônico, forma-se em temperaturas e pressões extremamente altas, como as encontradas no interior de planetas como Netuno e Urano2. Anteriormente, o gelo superiônico só havia sido vislumbrado em um breve instante, quando os cientistas enviaram uma onda de choque através de uma gota de água. No entanto, em um novo estudo publicado na Nature Physics, os cientistas encontraram uma maneira de criar, sustentar e examinar o gelo de forma confiável2.
O gelo superiônico é estranhamente diferente, e ainda assim pode ser uma das formas mais abundantes de água no universo4. Quando os cientistas realizaram os primeiros experimentos, eles observaram leituras da estrutura que eram muito diferentes do que esperavam. Inicialmente, pensaram que algo tinha dado errado e que havia ocorrido uma reação química indesejada, o que muitas vezes acontece com a água nesses experimentos. No entanto, quando desligaram o laser e a amostra retornou à temperatura ambiente, o gelo voltou ao seu estado original. Isso indicou que se tratava de uma mudança estrutural reversível, e não de uma reação química2.
Ao examinar a estrutura do gelo, a equipe percebeu que tinha uma nova fase em suas mãos. Eles foram capazes de mapear precisamente sua estrutura e propriedades. “Imagine um cubo, uma rede com átomos de oxigênio nos cantos conectados por hidrogênio”, disse Vitali Prakapenka, co-autor do estudo. “Quando se transforma nesta nova fase superiônica, a rede se expande, permitindo que os átomos de hidrogênio migrem ao redor, enquanto os átomos de oxigênio permanecem estáveis em suas posições. É como se fosse uma rede sólida de oxigênio em um oceano de átomos de hidrogênio flutuantes”2. Isso tem consequências para o comportamento do gelo: ele se torna menos denso, mas significativamente mais escuro porque interage de maneira diferente com a luz. No entanto, a gama completa das propriedades químicas e físicas do gelo superiônico ainda precisa ser explorada2.