Não há apenas uma água, mas duas. Isso é demonstrado por um estudo realizado pela Universidade de Roma La Sapienza em colaboração com a Universidade de Princeton (EUA). As "águas" separam-se a uma temperatura muito baixa e uma flutua sobre a outra. Uma descoberta que abre portas para novos mundos que poderiam explicar a origem da vida na Terra.
Uma revolução para a química que sempre reconheceu a estrutura da água como indiscutível, um líquido tão particular que nos permitiu sobreviver. E, em vez disso, pode ser discutido, não é mais óbvio nem único.
Até agora, toda a comunidade científica tem dado como certo que a água, formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio, se estruturou em uma estrutura precisa e "rígida", com o oxigênio de uma molécula que atrai os hidrogênios do outro ( ligações de hidrogênio ), formando uma arquitetura complexa com um ponto de ebulição muito alto em comparação com os outros líquidos e, sobretudo, uma forma sólida (gelo) menos densa que a líquida e, portanto, flutuando sobre ela.
É incrível dizer, mas precisamente essa flutuabilidade permitiu que a vida marinha sobrevivesse, porque as camadas de gelo que a baixas temperaturas se formam na superfície dos espelhos d'água naturais "protegem" a água subjacente, que por si só não congela e portanto, continua a hospedar vida.
Tudo ainda muito verdadeiro e confirmado, mas hoje sabemos que nem sempre é assim: a temperaturas muito baixas gera-se uma "competição" entre duas fases líquidas distintas, com densidades diferentes e da qual a até então desconhecida é muito mais "desordenada", e a a passagem entre as duas “águas” constitui uma verdadeira transição de fase (como é a passagem do líquido para o sólido, por exemplo).
© Universidade de Roma La Sapienza
Os pesquisadores realizaram o estudo em simuladores, utilizando os modelos mais modernos disponíveis atualmente, demonstrando que abaixo da temperatura de -180 Kelvin (cerca de -9 ° C) a densidade do líquido começa a oscilar entre dois valores: líquido baixo densidade e líquido de alta densidade .
“Como o gelo que flutua na água - explica Francesco Sciortino, co-autor do trabalho - abaixo de 180 graus Kelvin, a água de baixa densidade flutua acima da água de alta densidade. Demonstramos, com modelos bastante acurados, um ponto crítico para a transição líquido-líquido: a comprovação teórica necessária para convencer a comunidade científica de que é possível ter um sistema puro (um único componente) com mais de uma fase líquida ”.
Em particular, os autores resolveram as equações de movimento que descrevem a evolução do líquido por 100 bilhões de vezes seguidas, cobrindo assim um intervalo de tempo de cerca de 100 microssegundos, observando a transição entre as duas fases líquidas que ocorre em dezenas de microssegundos.
“Graças a este trabalho - conclui Sciortino - temos um modelo e dados numéricos precisos que nos permitirão, no futuro, observar a estrutura molecular em escala subnanométrica , demonstrar experimentalmente essa transição de fase e, assim, descartar cenários termodinâmicos que se mostraram inadequados para apreender seus existência".
Em suma, agora dos números aos experimentos. E quem sabe que estes não nos dirão ainda mais, dando-nos a oportunidade de olhar para a origem da vida de uma janela mais “confortável”.
A pesquisa foi publicada na Science.
Fontes de referência: Universidade de Roma La Sapienza / Ciência
