Urano e Netuno podem abrigar uma forma inédita da matéria, revela estudo

Cientistas encontram possível novo estado da matéria dentro de Urano e Netuno (Imagem: Getty Images via Canva)
Cientistas encontram possível novo estado da matéria dentro de Urano e Netuno (Imagem: Getty Images via Canva)

Os mistérios de Urano e Netuno podem estar ainda mais profundos do que se imaginava. Cientistas acreditam ter identificado um possível novo estado da matéria escondido no interior desses gigantes de gelo, onde a pressão e a temperatura atingem níveis extremos capazes de transformar completamente o comportamento dos átomos.

A descoberta surgiu por meio de simulações avançadas publicadas na revista Nature Communications, conduzidas por Cong Liu e Ronald Cohen, da Carnegie Institution for Science. O estudo sugere que carbono e hidrogênio podem formar uma estrutura incomum chamada de estado superiônico quase unidimensional, algo raro até mesmo para a física moderna.

Além de ampliar o conhecimento sobre planetas distantes, essa descoberta pode ajudar a explicar fenômenos ainda pouco compreendidos, como os campos magnéticos incomuns desses dois mundos.

O que existe no interior dos gigantes de gelo?

Urano e Netuno são conhecidos como gigantes de gelo, mas seu interior está longe de ser formado por gelo comum.

Abaixo de suas atmosferas compostas principalmente por hidrogênio e hélio, acredita-se que exista uma espessa camada de substâncias como:

  • Água (H₂O);
  • Metano (CH₄);
  • Amônia (NH₃);
  • Compostos ricos em carbono e hidrogênio.

Sob pressões que podem chegar a milhões de vezes a pressão atmosférica da Terra, esses materiais deixam de se comportar como conhecemos e passam a assumir formas totalmente diferentes.

É justamente nesse ambiente extremo que os pesquisadores encontraram indícios dessa nova fase da matéria.

Uma matéria metade sólida, metade fluida

Estranha matéria superiônica pode explicar mistérios magnéticos dos gigantes de gelo (Imagem: Getty Images via Canva)
Estranha matéria superiônica pode explicar mistérios magnéticos dos gigantes de gelo (Imagem: Getty Images via Canva)

O estudo analisou o comportamento do hidreto de carbono (CH) em condições semelhantes às encontradas nas profundezas de Urano e Netuno.

As simulações mostraram algo surpreendente: os átomos de carbono formam uma estrutura sólida e organizada, enquanto os átomos de hidrogênio se movem dentro dela em trajetórias espiraladas, como se percorressem pequenos túneis helicoidais.

Esse comportamento define um material chamado superiônico, que apresenta características de sólido e líquido ao mesmo tempo. Em resumo:

  • O carbono permanece fixo;
  • O hidrogênio se movimenta livremente;
  • A estrutura transporta energia de forma incomum;
  • O movimento ocorre de maneira direcionada e organizada.

Esse padrão quase helicoidal torna essa fase ainda mais rara e complexa.

A ligação com os campos magnéticos misteriosos

Urano e Netuno possuem campos magnéticos bastante diferentes dos observados em planetas como a Terra ou Júpiter.

Eles são inclinados, irregulares e ainda pouco compreendidos. Segundo os pesquisadores, essa nova forma de matéria pode influenciar diretamente o transporte de calor e eletricidade dentro desses planetas, ajudando a explicar esse comportamento magnético incomum.

Isso é importante porque o campo magnético depende diretamente da movimentação interna de materiais condutores. Portanto, entender essa estrutura superiônica pode revelar como esses planetas funcionam por dentro.

Muito além de Urano e Netuno

A descoberta também mostra como elementos simples podem apresentar comportamentos extremamente complexos quando submetidos a condições extremas.

Carbono e hidrogênio estão entre os elementos mais abundantes do universo, e compreender suas interações ajuda não apenas a ciência planetária, mas também áreas como física de materiais e engenharia avançada.

Mais do que revelar segredos de planetas distantes, esse estudo reforça uma ideia fascinante: o universo ainda guarda formas de matéria que talvez nem imaginássemos existir.

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