Uma das mais promissoras experiências realizadas a bordo da Estação Espacial Internacional (uma colaboração envolvendo um total de 16 países), relacionada com plasmas poeirentos, deu agora os seus primeiros resultados. O projecto, liderado por G. Morfill do Instituto Max-Planck para a Física Extraterrestre (Garching, Alemanha), estuda um tipo de matéria designado em inglês por dusty plasma, ou seja, plasma poeirento - plasma que contém partículas sólidas suficientemente grandes para poderem ser observadas e monitorizadas com câmaras de vídeo.

Os plasmas, também conhecidos como o quarto estado da matéria (depois dos sólidos, líquidos e gases), são nuvens de partículas carregadas, geralmente, iões ou electrões. Contudo, no caso dos plasmas poeirentos, as partículas têm dimensões muito maiores.

Os cientistas que trabalham nesta experiência sobre plasmas a bordo da Estação Espacial Internacional, denominada experiência PKE-Nefedov, criaram um plasma poeirento usando átomos de argon despidos dos seus electrões. Os núcleos positivos de argon ficam assim expostos e mergulhados num mar turbulento de electrões. Em seguida, minúsculas esferas de plástico, com diâmetro de 7 mícrones, foram injectadas naquela mistura. Estas esferas, ao agarrarem electrões, ficam carregadas negativamente. Estas esferas podem em seguida ser rastreadas pelas câmaras de vídeo, no decorrer de várias experiências como, por exemplo, mudanças de temperatura do plasma, ou ainda deslocamento das esferas, empurrando-as com feixes de raios laser.

Enquanto que os plasmas são usualmente nuvens caóticas de partículas, os plasmas poeirentos estão organizados, algo surpreendentemente, em estruturas semelhantes às dos cristais. O primeiro caso conhecido de um tal plasma foi descoberto em 1994, tendo provocado uma autêntica avalanche de pesquisa nesta área. Apesar da consistência dos cristais ser parecida com a de um líquido viscoso, a sua estrutura interna é muito semelhante às redes atómicas dos sólidos convencionais. Este facto sugere a possibilidade de se poder testar o nosso conhecimento básico dos sólidos, com uma precisão nunca antes alcançada. Por exemplo, pode-se rastrear as esferas de plástico à medida que uma onda sonora se propaga no seio do plasma.

A razão para realizar este tipo de experiências no espaço prende-se com o facto de na Terra apenas se poderem realizar simulações do plasma, sem deformação da sua estrutura, a 1 ou 2 dimensões, mas não a 3 dimensões. Tal deve-se ao facto de, nos cristais tridimensionais, a gravidade actuar por forma a deformar a estrutura do plasma. No espaço, em condições de microgravidade, o problema da deformação não se põe.

As estruturas cristalinas tridimensionais de plasma criadas nesta experiência, algumas nunca antes vistas na Terra, são muito semelhantes às estruturas frequentemente observadas em muitos dos sólidos conhecidos, como por exemplo, a estrutura cúbica de faces centradas da prata ou ouro, ou ainda, a estrutura hexagonal compacta do magnésio.

O sucesso desta experiência levou já a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Alemã (DARA) a proporem a construção de um laboratório na Estação Espacial inteiramente dedicado ao estudo dos plasmas, a ser lançado em 2008. Este tipo de experiência pode revelar-se igualmente crucial no estudo dos plasmas poeirentos em ambiente astrofísico, visto em inúmeras situações astrofísicas a matéria se encontrar quer no estado de plasma quer no estado de plasma poeirento.

Fonte da notícia: http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99993704