Estudos de física quântica divulgados na revista Nature Communications sugerem a existência de uma nova fase da matéria nas profundezas de Urano e Netuno. Pesquisas recentes, que analisam o comportamento do hidreto de carbono sob condições extremas, revelam a possibilidade do surgimento de um estado superiônico nessas camadas internas dos gigantes gasosos.
Metodologia e descobertas
Os cientistas aplicaram simulações computacionais para examinar como o hidreto de carbono — uma combinação de átomos de carbono e hidrogênio — reage a pressões que são milhões de vezes mais intensas que as da Terra e a temperaturas semelhantes às encontradas na superfície solar. Os resultados indicaram a formação de uma fase onde algumas partículas se organizam em uma estrutura sólida, enquanto outras se movem livremente, caracterizando um material superiônico.
As análises revelaram que o carbono tende a formar redes hexagonais, enquanto o hidrogênio se desloca em trajetórias espirais unidimensionais. Esse padrão incomum é distinto das fases tradicionais de sólido, líquido e gás, apresentando propriedades físicas que podem ter implicações significativas para as características dos planetas em questão.
Consequências para Urano, Netuno e exoplanetas
Os pesquisadores afirmam que a existência desse estado superiônico pode impactar tanto a condutividade elétrica quanto o comportamento magnético de Urano e Netuno. O planeta Urano já é conhecido por seu campo magnético peculiar, que está fortemente inclinado e deslocado em relação ao eixo de rotação, além de ter um eixo quase horizontal; fenômenos cuja origem ainda é objeto de estudo. Essa nova fase da matéria pode ajudar a elucidar algumas dessas anomalias.
Além disso, essas descobertas ampliam nosso entendimento sobre os possíveis estados da matéria em exoplanetas com composições semelhantes aos gigantes gelados do Sistema Solar. Em mundos com alto teor de carbono e hidrogênio expostos a pressões extremas, é possível que materiais adquiram formas exóticas não vistas em condições terrestres, afetando modelos sobre estrutura interna e evolução planetária.
Imagem: Imagem gerada por IA/Gemini
Pesquisas anteriores realizadas na Terra e pela sonda Voyager 2 já haviam revelado que abaixo das atmosferas ricas em hidrogênio e hélio existem camadas conhecidas como “gelo quente”, compostas por água, metano e amônia. Nelas, o carbono pode se cristalizar formando diamantes que afundam rumo ao núcleo. As novas simulações introduzem outra dimensão às fases possíveis nesses ambientes extremos.
O estudo reforça a noção de que comportamentos da matéria nos interiores planetários podem ser ainda pouco compreendidos, enriquecendo assim o modelo interpretativo dos dados relativos aos planetas do Sistema Solar e sistemas extrasolares.
Com informações de Olhardigital
