Química
Quantos tipos de gelo existem: 17 confirmados em 2019, o gelo XXII em 2026 e o gelo VII dentro de diamantes
Publicado em 13/10/2026 · Última alteração em 13/10/2026
Não há um número fixo. Uma revisão de 2019 contava 17 formas de gelo confirmadas em experimentos, e um estudo de 2026 relatou o gelo XXII, formado acima de 308 GPa e descrito como o mais denso já observado. O gelo comum é o Ih, o das geleiras. O gelo VII, que exige pressões altíssimas, aparece como inclusão em diamantes naturais, resto de um fluido aquoso.
Cada forma cristalina do gelo é um polimorfo: as moléculas de H2O se ligam por pontes de hidrogênio e se arrumam em redes diferentes, conforme pressão e temperatura. Os polimorfos recebem numerais romanos (Ih, Ic, II… XXII) e se distinguem pela rede dos átomos de oxigênio, pelo empilhamento de camadas ou pela ordem dos hidrogênios. Os gelos amorfos, sem rede regular, são outra família (veja o post sobre os dois líquidos da água). Quantos 'tipos' existem depende de quem conta, de quando e do critério: o diagrama de fases segue sendo preenchido por experimentos e simulações.
Gelo que só existe preso
O gelo VII dos diamantes não é gelo do manto: o fluido aquoso cristaliza durante a subida do diamante, e a gema, ao resistir, mantém o cristal a até 24 GPa.
Três maneiras de um gelo ser diferente de outro
Há gelos com redes de oxigênio diferentes, como o VI e o VII. Há gelos com a mesma rede e outro empilhamento: o Ih (hexagonal) e o Ic (cúbico) são feitos de camadas de anéis de seis oxigênios e diferem só na sequência das camadas, com densidades que diferem em menos de 1% (politipismo). E há pares de ordem e desordem dos hidrogênios, como Ih e XI. O gelo XIX é parcialmente ordenado, parente do gelo VI. O gelo Ih desordenado é o das geleiras.
Quantos são: uma contagem com data
Em 1912, Bridgman descobriu cinco fases sólidas. Em 2019, uma revisão contava 17 polimorfos confirmados em experimentos, e outro artigo do mesmo ano falava em mais de dezessete estruturas cristalinas e várias amorfas, ao nomear o gelo XVIII. Em 2026, um estudo relatou o gelo XXII. Por isso 'quantos' pede data e critério. Há também contagens por rota: na compressão à temperatura ambiente, por exemplo, só três fases (VI, VII e X) aparecem.
Onde aparecem: geleiras, diamantes e planetas
Na superfície da Terra, o gelo é o Ih (veja por que ele flutua e por que o floco de neve tem seis lados). Em profundidade, o gelo VII aparece em diamantes naturais, preso a até 24 GPa; ele indica que havia fluido aquoso, não gelo, onde o diamante cresceu. Os gelos superiônicos (XVIII e outros) exigem pressões ainda maiores, e simulações sugerem que podem existir no manto de Urano e Netuno: isso é hipótese, não observação direta.
Como sabemos: pressão, raios X e seus limites
Os gelos de alta pressão são fabricados em células de bigorna de diamante, onde a amostra é prensada entre dois diamantes, e identificados por difração de raios X de síncrotron e espectroscopia Raman. Os próprios autores apontam os obstáculos: amostras minúsculas, sinal Raman fraco e o gelo espalha mal os raios X. Para o gelo XVIII, a água foi comprimida por ondas de choque de laser e vista por nanossegundos. Cada fase nova costuma ser resultado de poucos laboratórios.
Como sabemos
Números e datas conferidos em resumos e textos abertos; a contagem exata de polimorfos muda com o critério e com descobertas recentes.
- Fato estabelecido: Uma revisão de 2019 descrevia a água como tendo 17 polimorfos de gelo confirmados experimentalmente, além de vários outros previstos apenas por computador. [1] Resumo
Contexto: Contagem de 2019, de uma revisão sobre a exploração experimental do diagrama de fases. · Limitações: A contagem muda com novas descobertas e com o critério de quem conta; é um retrato de 2019. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada - Fato estabelecido: Desde a descoberta de cinco fases sólidas por Bridgman, em 1912, os estudos documentaram mais de dezessete estruturas cristalinas de gelo e várias amorfas, segundo um artigo de 2019. [2] Resumo
Contexto: Panorama histórico dado na abertura do artigo de Millot et al. (2019). · Limitações: 'Mais de dezessete' é a formulação da fonte; o número exato depende do critério de contagem. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada - Evidência forte: Em 2019, experimentos com ondas de choque geradas por laser comprimiram e aqueceram água a 100–400 GPa e 2.000–3.000 K e deram evidência de uma fase cúbica de faces centradas, superiônica, batizada de gelo XVIII. [2] Resumo
Contexto: Condições de laboratório, com a amostra durando nanossegundos. · Limitações: Gelo superiônico: os átomos de oxigênio ficam numa rede sólida e os prótons (hidrogênios) se movem como num líquido. Os grãos formados têm tamanho de nanômetros. 100 GPa ≈ 987 mil atm (cálculo nosso: 1 GPa ≈ 9.869 atm). · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada - Evidência forte: Um estudo de 2026 relatou que, acima de 308 GPa, o gelo X sofre uma transição de fase de primeira ordem para o gelo XXII, estável até pelo menos 340 GPa; os autores o descrevem como o polimorfo de H2O mais denso observado em experimento. [4] Resumo
Contexto: Experimentos à temperatura ambiente em célula de bigorna de diamante, com difração de raios X e espectroscopia Raman. · Limitações: Resultado de um único estudo recente, sem replicação independente conhecida por nós; 'o mais denso' é a caracterização dos autores. · Descoberta recente: tratada como resultado publicado, não como consenso consolidado. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Fato estabelecido: A água comprimida à temperatura ambiente tem uma sequência de fases relativamente simples: só três fases sólidas conhecidas (VI, VII e X), todas muito estudadas; acima de 70 GPa o gelo VII passa continuamente a gelo X. [4] Compressão do gelo X
Contexto: Compressão em temperatura ambiente; outras temperaturas e rotas de preparo dão outras fases. · Limitações: A simplicidade vale só para a compressão à temperatura ambiente; no diagrama completo há muito mais fases. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Evidência forte: O gelo VII ocorre como inclusão em diamantes naturais: é o resíduo de um fluido aquoso presente durante o crescimento do diamante, cristaliza na subida do diamante e permanece a pressões de até 24 GPa dentro dele. [3] Resumo
Contexto: Diamantes naturais estudados por Tschauner et al. (2018). · Limitações: O gelo VII não existia como gelo no manto: o fluido aquoso cristaliza durante a subida, preso no diamante. 24 GPa ≈ 237 mil atm (cálculo nosso). · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada - Evidência forte: O gelo VII em diamantes foi reconhecido como mineral pela Associação Mineralógica Internacional e, para os autores, aponta locais ricos em fluido na zona de transição superior do manto e perto da fronteira de 660 km. [3] Resumo
Contexto: Interpretação dos autores sobre onde o fluido estava durante o crescimento dos diamantes. · Limitações: Inclusões em alguns diamantes não medem a água do manto inteiro; a quantidade global segue em estudo. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada - Consenso científico: O gelo Ih (hexagonal) e o gelo Ic (cúbico) são feitos de camadas de anéis de seis átomos de oxigênio e diferem só na sequência das camadas, com densidades que diferem em menos de 1%; essa variação de empilhamento se chama politipismo. [5] Introdução
Contexto: Descrição de Gasser et al. (2024) das diferenças entre polimorfos. · Limitações: Politipismo é uma subcategoria do polimorfismo, segundo a mesma fonte. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Consenso científico: Muitos gelos aparecem em pares: um com os hidrogênios ordenados e outro desordenado, com a mesma rede de oxigênio e densidades quase iguais, que diferem na entropia configuracional; um exemplo é o par Ih e XI. [5] Introdução
Contexto: Gelos com a mesma topologia de oxigênio e arranjos diferentes dos átomos de hidrogênio. · Limitações: Os gelos 'ordenados' costumam ser só parcialmente ordenados (XI, XV), segundo a fonte. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Fato estabelecido: O gelo XIX é um polimorfo parcialmente ordenado em hidrogênio, relacionado ao gelo VI desordenado e semelhante ao gelo XV. [5] Resumo
Contexto: Resumo de Gasser et al. (2024), que estuda a entropia do gelo XIX por calorimetria. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Consenso científico: O gelo das geleiras é o gelo Ih desordenado, cujo fluxo (creep) é conhecido, e que os gelos de hidrogênio ordenado impediriam. [5] Introdução
Contexto: Contraste, na fonte, entre gelos de hidrogênio ordenado e desordenado. · Limitações: A fonte só cita o gelo Ih desordenado das geleiras de passagem; o mecanismo do fluxo glacial está no post sobre geleiras. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Hipótese: Simulações indicam que, em pressões acima de 50 GPa e temperaturas de 1.500–2.000 K, o gelo X se torna superiônico (oxigênios fixos numa rede, hidrogênios difundindo), e estudos teóricos sugerem que esse gelo possa existir no manto de Urano e Netuno. [6] Introdução
Contexto: Resultados de simulação, em condições planetárias. · Limitações: Para os interiores de Urano e Netuno, a existência é sugestão teórica, não observação direta. · Hipótese apoiada por simulações e por experimentos de laboratório; os interiores planetários não são observados diretamente. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Fato estabelecido: Estudar o gelo em pressões extremas é difícil por três motivos apontados pelos autores: amostras pequenas, sinal Raman fraco e o fato de o gelo ser um mau espalhador de raios X. [4] Introdução
Contexto: Limites experimentais da pesquisa em pressões ultra-altas. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Fato estabelecido: O estudo de 2026 usou células de bigorna de diamante com difração de raios X de síncrotron e espectroscopia Raman para identificar as fases do gelo sob compressão. [4] Resumo
Contexto: Método do estudo de Osmond et al. (2026). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
Fontes
- The Journal of Chemical Physics — Advances in the experimental exploration of water's phase diagram
Salzmann, C. G. · 2019 · Revisão ou síntese científica · lido só o resumo · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1063/1.5085163 - Nature — Nanosecond X-ray diffraction of shock-compressed superionic water ice
Millot, M. et al. · 2019 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/s41586-019-1114-6 - Science — Ice-VII inclusions in diamonds: Evidence for aqueous fluid in Earth's deep mantle
Tschauner, O. et al. · 2018 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1126/science.aao3030 - Nature Materials — Ultrahigh pressure phase transition in ice
Osmond, I. et al. · 2026 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/s41563-026-02732-1 - Scientific Reports (Universidade de Innsbruck) — Configurational entropy of ice XIX and its isotope effect
Gasser, T. M.; Thoeny, A. V.; Fortes, A. D.; Loerting, T. · 2024 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/s41598-024-61250-9 - Nature Communications (Universidade de Princeton) — The phase diagram of high-pressure superionic ice
Sun, J.; Clark, B. K.; Torquato, S.; Car, R. · 2015 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/ncomms9156
Histórico de alterações
- Versão 1 · 13/10/2026 — Primeira versão (produção 1.000, lote 11; conferência de trechos automatizada)