O gelo amorfo com radiação ultravioleta se comporta como um líquido em baixas temperaturas
p Gelo de água amorfo irradiado por UV observado por um microscópio eletrônico de transmissão conforme a temperatura subia (25K / -248C / -414F, 70K / -203C / -333F, 96K / -177C / -287F, 120K / -153C / -243F). Ilhas amorfas de gelo de água (as áreas escuras nas fotos) mudam de forma e se espalham sobre o substrato como líquido, o que é indicado pelo desfoque das imagens. Barras de escala =0,5 micrômetros. (Tachibana S., et al., Avanços da Ciência, 30 de setembro 2017) Crédito:Tachibana S., et al., Avanços da Ciência , 30 de setembro 2017
p Os análogos do gelo que imitam o gelo interestelar se comportam como líquidos em temperaturas entre -210 ° C e -120 ° C, de acordo com pesquisadores da Universidade de Hokkaido. Este gelo semelhante a um líquido pode aumentar a formação de compostos orgânicos, incluindo moléculas prebióticas e o acúmulo de poeira para formar planetas. p As ligações moleculares no gelo são rompidas quando irradiadas por luz ultravioleta dentro de nuvens moleculares interestelares, facilitando a formação de substâncias orgânicas complexas, incluindo moléculas prebióticas. Assim, cientistas acreditam que o gelo interestelar seja "berço" de compostos orgânicos, mas pouco se sabe sobre o próprio gelo.
p A equipe liderada pelo professor associado Shogo Tachibana, da Universidade de Hokkaido, descobriu que o gelo amorfo com radiação ultravioleta, que imita o gelo interestelar, exibia um comportamento de líquido em faixas de temperatura extremamente baixas. Essa descoberta deve ajudar a desvendar os mecanismos por trás da formação de moléculas prebióticas, bem como o processo que dá origem aos planetas.
p A equipe pulverizou uma mistura de gás de água, metanol e amônia sobre um substrato que foi resfriado a -263C / -441F a -258C / -432F e simultaneamente irradiado com luz ultravioleta. Depois que o gelo se formou, os pesquisadores desligaram o freezer para observar o gelo com um microscópio conforme a temperatura aumentava. Para sua surpresa, o gelo borbulhava como água fervente a temperaturas entre -210C / -346F e -120C / -184F. A análise do gás mostrou que eram moléculas de hidrogênio, que os pesquisadores acreditam ter sido formada a partir de metanol e amônia quebrados por irradiação UV. O borbulhar mostra que o gelo estava se comportando como um líquido, com uma viscosidade estimada semelhante à do mel firme.
Borbulhamento do gelo amorfo irradiado por UV (H2O-CH3OH-NH3) que mimetiza o gelo interestelar em torno de -145C / -229F. Crédito:Tachibana S., et al., Avanços da Ciência , 30 de setembro 2017 p Eles então examinaram a água pura. Ilhas de gelo de água amorfo foram criadas em um substrato por irradiação de gelo cristalino com luz ultravioleta a -263C / -441F. Eles observaram as ilhas conforme a temperatura aumentava ou a uma temperatura fixa de -213C / -351F. Os pesquisadores testemunharam as ilhas de gelo amorfo mudando de forma e se espalhando sobre o substrato, o que também é um sinal de que o gelo está se comportando como um líquido. A viscosidade estimada desse gelo era semelhante à do magma silícico. Este resultado implica que este estado de líquido é comum em gelo que consiste em água.
p Esses experimentos sugerem que o gelo interestelar real pode se comportar como um líquido, aumentando a formação de compostos orgânicos, incluindo moléculas prebióticas. Tachibana diz, “A formação de moléculas orgânicas, incluindo os pré-bióticos, pode ocorrer com eficiência em um ambiente muito frio ".
p "O gelo líquido pode ajudar a acumular poeira nos planetas porque o líquido pode atuar como uma cola. No entanto, mais experimentos são necessários para entender as propriedades do material do gelo líquido ", acrescentou.