Um estudo publicado recentemente na revista Nature Communications, pelos cientistas Cong Liu, Ronald E. Cohen e Jian Sun, utilizou simulações computacionais avançadas para reproduzir condições extremas semelhantes às encontradas em planetas como Urano e Neptuno. O trabalho permitiu identificar uma nova forma de matéria exótica, onde a pressão é milhões de vezes superior à da Terra e as temperaturas atingem milhares de graus.

Representação das camadas atmosféricas de Urano e Neptuno, incluindo regiões onde partículas e gelo de metano interagem sob condições extremas. Estas dinâmicas ajudam a explicar diferenças visuais e físicas entre os dois planetas. | Crédito: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, J. da Silva / NASA / JPL-Caltech / B. Jónsson

Os autores revelam que, nestas condições, compostos simples como carbono e hidrogénio podem reorganizar-se de forma completamente inesperada. Em vez de um sólido tradicional ou de um líquido convencional, forma-se um estado intermédio conhecido como “superiónico”, onde os átomos de hidrogénio movem-se livremente através de uma rede rígida de carbono. Este comportamento híbrido faz com que o material seja simultaneamente sólido e fluido.

Cong Liu explica que estas simulações revelam

um comportamento atómico invulgar, nunca observado em condições normais, sublinhando que o movimento dos átomos não é aleatório, mas segue trajetórias específicas dentro da estrutura.

Já Ronald Cohen destaca que este fenómeno é

particularmente marcante porque o movimento não ocorre em todas as direções, mas ao longo de caminhos bem definidos, o que altera profundamente as propriedades do material.

Este tipo de matéria poderá existir nas camadas chamadas de “gelo quente” no interior destes planetas, regiões compostas por água, metano e amoníaco, sujeitas a pressões e temperaturas extremas. Nestas condições, os materiais deixam de se comportar como os conhecemos na Terra, dando origem a fases exóticas que desafiam os modelos tradicionais da física.

Os investigadores acreditam que este tipo de matéria pode influenciar a forma como o calor e a eletricidade circulam no interior dos planetas, ajudando a explicar os seus campos magnéticos invulgares, diferentes dos da Terra e de outros gigantes gasosos.

Como refere a equipa, estudar o interior de planetas do nosso Sistema Solar é uma forma de

abrir uma janela para compreender mundos distantes, onde condições semelhantes poderão existir.

Imagem de destaque: Imagem de Urano captada pelo telescópio espacial James Webb, revelando detalhes da atmosfera e dos seus anéis. Estes gigantes gelados escondem no seu interior condições extremas onde poderão existir formas exóticas de matéria.

Autor: Prof. Nuno Nascimento

Professor de Informática e apaixonado pelo conhecimento científico.

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