Comprimida a 35 milhões de PSI, água muda de estrutura em laboratório

Num laboratório em Las Vegas, uma amostra de água fica entre dois diamantes, o material mais duro conhecido, e é comprimida até atingir 35 milhões de libras por polegada quadrada (PSI). Um pneu de carro suporta cerca de 30 PSI. Com essa pressão, a água deixa de se comportar como o copo de água em cima da mesa da cozinha.

A regra habitual da física é simples. Comprima-se um material e os seus átomos são forçados a aproximar-se, o que normalmente produz disposições mais ordenadas e mais simétricas. A água quebra essa regra. A equipa da Universidade de Nevada, Las Vegas (UNLV) constatou que, à medida que a pressão aumenta, a água se transforma numa versão de menor simetria de si mesma, e a sua química muda com a estrutura. O trabalho, liderado pelo físico Ashkan Salamat, diretor do Nevada Extreme Conditions Lab, foi publicado em Communications Chemistry.

A pressão não foi escolhida ao acaso. Segundo a equipa de Salamat, a experiência reproduziu condições mais próximas das encontradas em Neptuno ou Urano, os chamados gigantes de gelo, cujos interiores são feitos de água quente, com aspeto metálico, amoníaco e metano. Os dados das sondas do programa Voyager dão aos cientistas uma ideia da composição destes planetas e da pressão e temperatura do seu interior, mas nenhuma sonda consegue descer até às suas atmosferas ou crostas. Só um laboratório permite observar diretamente a química em causa.

O método é preciso, mas restrito. As amostras foram estudadas por espectroscopia, que analisa a forma como a matéria interage com a luz, enquanto os raios X revelaram a disposição dos átomos. Os resultados são medições de laboratório, obtidas em poucas amostras sob compressão extrema. A equipa de Salamat descreve o que a água poderia parecer no interior de um planeta e observa que, se a pressão fosse libertada, a água provavelmente se rearranjaria numa estrutura mais comum na Terra.

Para já, os primeiros beneficiários são os investigadores que modelam os interiores dos gigantes de gelo: ganham comportamentos medidos da água em condições a que nenhum instrumento consegue chegar. O estudo não fixa qualquer data para uma aplicação e não reivindica outra utilidade prática além deste retrato científico. Salamat coloca a ambição a longo prazo: «Quando um dia chegarmos a esses mundos, o que é que vamos ver?» Até lá, a resposta vai sendo construída, amostra comprimida após amostra comprimida.