&bala; Física 18, S83
A espectroscopia infravermelha realizada em fases de gelo de alta pressão demonstra uma possível técnica para estudar gelo em outros planetas ou luas.
Dependendo da temperatura e pressão, o gelo adota uma das 20 fases cristalinas diferentes. Os pesquisadores geralmente podem informar uma fase de gelo do outro usando raios X ou vigas de nêutrons, mas essas técnicas são impraticáveis para estudar gelo em corpos celestes distantes. Thomas Loerting, da Universidade de Innsbruck, na Áustria e seus colegas, mostraram agora que a espectroscopia infravermelha pode discriminar entre dois tipos de gelo de alta pressão (1). Os resultados sugerem que os observatórios astronômicos no infravermelho poderiam investigar planetas ou luas cobertas de gelo, revelando informações sobre sua evolução geológica e potencial habitabilidade.
O gelo no seu freezer é o gelo hexagonal, mas a temperaturas mais baixas, pressões mais altas, ou ambas, outras formas podem existir. As fases de gelo são distinguidas pela ordem de átomos de oxigênio e átomos de hidrogênio. Por exemplo, o ICE V possui oxigenos dispostos em estruturas de anel, enquanto seus hidrogênios têm posições aleatórias (desordenadas). Pensa -se que esta fase, que é estável em pressões de 500 megapascais e temperaturas de 253 Okay, formam -se no inside do Ganimedes da Lua de Júpiter, na lua de Saturno Encélado e em outras luas geladas.
No laboratório, a colega de Loerting, Christina Tonauer, criou o Ice V, juntamente com uma versão ordenada por hidrogênio relacionada chamada ICE XIII. A equipe realizou espectroscopia no infravermelho próximo em ambas as amostras e identificou várias características distintas, incluindo um “ombro” dependente da estrutura em torno de 1,6 µm, um comprimento de onda associado aos modos de alongamento. De acordo com os cálculos da equipe, os recursos são fortes o suficiente para que instrumentos astronômicos, como os do Observatório JWST e a missão de suco visitantes de Júpiter, possam potencialmente observá-los em um corpo como Ganymede. “A detecção de fases de gelo de alta pressão na superfície ou perto da superfície pode apontar para processos internos, como atividade tectônica, croovolismo ou transporte convectivo de camadas mais profundas”, diz Loerting.
–Michael Schirber
Michael Schirber é um editor correspondente para Revista de Física Sediada em Lyon, França.
Referências
- Cm tonauer et al.“Detecção espectroscópica do infravermelho próximo da ordem de hidrogênio no gelo xiii”. Phys. Rev. Lett. (2025).
