Cientistas derretem diamante para entender interior de outros planetas

Cientistas conseguiram acompanhar o derretimento de diamantes submetidos a condições extremas e encontraram um resultado inesperado: mesmo sob uma pressão próxima de um terapascal (TPa), a estrutura cristalina característica do material permaneceu presente até o início da fusão.

A descoberta contraria previsões de que, sob tamanha pressão, o carbono deveria assumir antes outra estrutura cristalina, chamada BC8.

O estudo, liderado por físicos do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL), nos Estados Unidos, foi publicado em 13 de agosto na revista Nature Physics.

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Durante o experimento, técnicas como difração de raios X, pirometria e velocimetria permitiram acompanhar mudanças na estrutura e nas propriedades do material.

Os dados apontaram evidências de derretimento perto de 7.300 kelvin, cerca de 7.027 °C, sob pressões próximas de um terapascal.

Os pesquisadores também observaram uma pequena redução da temperatura de fusão conforme a pressão aumentava na faixa analisada.

O que o experimento descobriu Diamante resistiu à pressão: a estrutura cristalina permaneceu presente até pressões próximas de um terapascal.

Fase prevista não apareceu: os pesquisadores não encontraram evidências da transformação relevante para a estrutura BC8 prevista por cálculos teóricos.

Fusão ocorreu perto de 7.300 K : os resultados indicaram o derretimento do material em torno de 7.027 °C.

Temperatura de fusão caiu ligeiramente: perto dos 7.300 K, o ponto de fusão diminuiu um pouco à medida que a pressão aumentou.

Resultado ajuda a resolver uma divergência: os novos dados aproximam experimentos e simulações sobre o comportamento do carbono em condições extremas.

Por que o diamante não mudou de estrutura? A BC8 é prevista por cálculos de física quântica como uma fase termodinamicamente estável do carbono em pressões próximas ou superiores a um terapascal.

Experimentos anteriores, porém, já mostravam que o diamante pode permanecer em sua estrutura tradicional muito além do limite previsto.