Gelo sob pressão? Novo estudo revoluciona nossa compreensão!

Gelo sob pressão? Novo estudo revoluciona nossa compreensão!

Uma equipe de pesquisa liderada por Martin Müser do Universidade do Sarre descobriu novos insights sobre o derretimento do gelo. Em simulações de computador, os cientistas descobriram que as suposições anteriores de que a pressão e o atrito eram as principais causas do derretimento estavam incorretas. Os resultados foram publicados na renomada revista *Physical Review Letters* e representam um repensar fundamental da glaciologia.

Tradicionalmente, confiava-se na combinação de pressão e fricção, como a dos sapatos no gelo, para causar a formação de água. No entanto, as últimas descobertas mostram que a orientação das moléculas na superfície do gelo é crucial para a formação de uma fina camada líquida. Esta desordem entre os cristais de gelo provoca a formação de uma película viscosa na interface entre o gelo e os esquis, mesmo em temperaturas muito baixas, mesmo abaixo de -40 graus Celsius. Isto acontece independentemente da pressão e do atrito, pois as interações entre os dipolos das moléculas de gelo e a sola do sapato são cruciais.

O papel do derretimento da superfície

Os fenômenos que ocorrem em conexão com o derretimento e congelamento do gelo são extremamente complexos. A fusão da superfície é um processo natural que ocorre independentemente da temperatura. Mesmo que esteja abaixo do ponto de fusão, uma camada móvel de água pode se formar no gelo, o que afeta a suavidade do gelo. A superfície do gelo permanece líquida e aumenta possíveis danos, como o rompimento de canos de água desprotegidos no gelo, quando a água congelada se expande. Isto é reforçado pelas propriedades da água, que permanece estável abaixo do ponto de congelamento.

Os cientistas Joost M. W. Frenken e J. Friso van der Veen demonstraram experimentalmente na década de 1980 que o derretimento da superfície é um fenômeno relevante. As impurezas, como os sais, influenciam a espessura do filme líquido formado e contribuem para a complexidade do comportamento de fusão. Essas descobertas são de grande importância não só para o aprofundamento da compreensão das propriedades do gelo, mas também para os fenômenos meteorológicos, uma vez que a fina camada de líquido desempenha um papel na formação das tempestades.

As propriedades do sorvete

O próprio gelo é o estado sólido da água (H2O) e solidifica em temperaturas abaixo de 0 °C. Possui estrutura cristalina hexagonal e pertence à classe mineral dos óxidos e hidróxidos. Uma propriedade importante do gelo é a anomalia de densidade: o gelo tem uma densidade menor que a da água líquida, fazendo com que flutue na água. Esta propriedade tem impactos imensos no ciclo global da água e na ecologia.

O uso do gelo em diversas áreas, como refrigeração de alimentos e esportes, é bastante difundido. Além disso, a glaciologia, a ciência do gelo, é um campo de investigação cada vez mais relevante, especialmente no que diz respeito às alterações climáticas e aos seus efeitos nas massas de gelo em todo o mundo.

Em resumo, a descoberta dos novos mecanismos de derretimento do gelo pela equipa de Müser representa uma mudança de paradigma que poderá ter efeitos de longo alcance na compreensão do gelo e do seu comportamento. No entanto, as consequências exatas permanecem obscuras por enquanto.