Gelo negro revela segredos magnéticos e exóticos de Netuno e Urano

Gelo negro de Urano e Netuno finalmente revelado em laboratório! (Imagem: Getty Images/ Canva Pro)
Gelo negro de Urano e Netuno finalmente revelado em laboratório! (Imagem: Getty Images/ Canva Pro)

No coração de planetas gigantes como Urano e Netuno, a água assume formas que a ciência terrestre jamais experimenta. Um estado conhecido como água superiônica combina propriedades de sólido e líquido, sendo condutor elétrico, quente e extremamente denso. Pesquisas recentes, publicadas na Nature Communications, conseguiram recriar esse material em laboratório, oferecendo pistas valiosas sobre a formação de campos magnéticos caóticos nesses mundos gelados.

Os experimentos demonstram que a água superiônica não é apenas curiosidade científica; ela pode ser uma das formas de água mais comuns no universo, presente em diversos exoplanetas.

  • Estrutura complexa: átomos de oxigênio formam uma rede rígida enquanto os átomos de hidrogênio se movimentam livremente;
  • Condutividade elétrica: essa mobilidade torna o gelo capaz de gerar campos magnéticos imprevisíveis;
  • Instabilidade magnética: combinações de estruturas cúbicas e hexagonais criam padrões irregulares, explicando os campos magnéticos desordenados de Urano e Netuno.

Como o gelo negro foi criado em laboratório

Água superiônica explica campos magnéticos caóticos dos gigantes gelados (Imagem: Getty Images/ Canva Pro)
Água superiônica explica campos magnéticos caóticos dos gigantes gelados (Imagem: Getty Images/ Canva Pro)

Para simular condições extremas do interior planetário, os cientistas utilizaram bigornas de diamante, aplicando pressões de até 1,8 milhão de atmosferas, e lasers pulsados, elevando a temperatura para cerca de 2.500 Kelvin. Raios X capturaram a posição dos átomos em frações de segundo, revelando uma rede cristalina complexa, com múltiplas estruturas coexistindo.

Essa técnica permitiu observar, pela primeira vez, o comportamento real da água superiônica, oferecendo evidências concretas de como sua estrutura influencia diretamente os campos magnéticos irregulares detectados por sondas espaciais.

Implicações para a ciência planetária e exoplanetas

Além de explicar os mistérios de Urano e Netuno, a descoberta sugere que água superiônica pode ser comum em exoplanetas, mudando nossa visão sobre a química planetária. Ela reforça a ideia de que a água, vital para a vida na Terra, pode assumir configurações radicalmente diferentes dependendo do ambiente.Essa pesquisa abre caminho para compreender não apenas o interior dos gigantes de gelo, mas também a evolução magnética e a potencial habitabilidade de mundos distantes.

Leandro C. Sinis é biólogo formado pela UFRJ e divulgador científico. Com experiência em pesquisa acadêmica, é coautor de um estudo sobre neuroproteção publicado no Journal of Biological Chemistry (DOI: 10.1074/jbc.m117.807180). Sua missão no Fala Ciência é traduzir descobertas complexas em conhecimento acessível e seguro para todos. Ver perfil no LinkedIn | Ver Currículo Lattes