Os cientistas descobriram um arranjo atómico mais complexo na água superiónica, uma forma que provavelmente alimenta os campos magnéticos de Urano e Neptuno. Este estado exótico surge sob pressões e temperaturas extremas, conduzindo eletricidade como um líquido parcial dentro de uma estrutura sólida. A descoberta, de experimentos de laboratório que simulam interiores planetários, desafia modelos anteriores e refina o entendimento dos gigantes de gelo.
A água transforma-se dramaticamente sob as condições intensas no interior dos planetas gigantes, tornando-se superiónica — uma fase em que os átomos de oxigénio formam uma rede fixa enquanto os iões de hidrogénio vagueiam livremente, permitindo condutividade elétrica. Esta propriedade torna a água superiónica o principal suspeito para gerar os campos magnéticos invulgares à volta de Urano e Neptuno, que abrigam vastas reservas de água nas suas profundezas. Os investigadores relatam agora que a sua estrutura é muito mais desordenada do que se pensava anteriormente, misturando secções cúbicas centradas na face com camadas hexagonais compactadas, resultando num híbrido irregular em vez de um cristal uniforme. Estudos passados sugeriram configurações mais simples, como padrões cúbicos centrados no corpo ou na face para os átomos de oxigénio. No entanto, experimentos avançados revelaram a complexidade da realidade. Usando o instrumento Matter in Extreme Conditions no Linac Coherent Light Source nos Estados Unidos e a configuração High Energy Density-HIBEF no European XFEL, as equipas comprimiram água para além de 1,5 milhões de atmosferas e aqueceram-na a milhares de graus Celsius. Pulsos de laser de raios X capturaram instantâneos atómicos em femtosegundos, confirmando que a estrutura mista se alinha com simulações sofisticadas. Estes achados ecoam a diversidade das fases do gelo comum, destacando a natureza imprevisível da água sob stress. Os resultados reforçam os modelos de evolução dos gigantes de gelo, que podem ser prevalentes em todo o universo. Mais de 60 cientistas da Europa e dos Estados Unidos colaboraram, financiados pela Fundação de Investigação Alemã e pela ANR de França. O estudo aparece em Nature Communications.