Qualquer um que cursou ciências elementares na escola lembra a lição sobre os três estados da matéria, certo? Foi aí que nos disseram que o assunto vem em três formas básicas: líquido, sólido e gás. Isso funciona para a tabela periódica de elementos e pode ser estendido para incluir praticamente qualquer composto. Exceto, talvez, por chantilly (aquele maldito composto continua desafiando as tentativas de classificação!) Mas e se houvesse um quarto estado por matéria? Ocorre quando um estado da matéria semelhante ao gás contém uma grande porção de partículas ionizadas e gera seu próprio campo magnético. Ele é chamado de plasma e é o tipo mais comum de matéria, compreendendo mais de noventa e nove por cento da matéria no universo visível e que permeia o sistema solar, os ambientes interestelares e intergalácticos.
A premissa básica por trás do plasma é que o aquecimento de um gás dissocia suas ligações moleculares, tornando-o em seus átomos constituintes. Mais aquecimento leva à ionização (perda de elétrons), que a transforma em plasma. Portanto, esse plasma é definido pela existência de partículas carregadas, tanto íons positivos quanto elétrons negativos. A presença de um grande número de partículas carregadas torna o plasma eletricamente condutor, de modo que ele responde fortemente aos campos eletromagnéticos. O plasma, portanto, tem propriedades bastante diferentes das de sólidos, líquidos ou gases e é considerado um estado distinto da matéria. Como um gás, o plasma não tem uma forma ou volume definido, a menos que esteja dentro de um recipiente. Mas, diferentemente do gás, sob a influência de um campo magnético, ele pode formar estruturas como filamentos, vigas e camadas duplas. É precisamente por esse motivo que o plasma é usado na construção de eletrônicos, como TVs de plasma e sinais de néon.
A existência do plasma foi descoberta pela primeira vez por Sir William Crookes em 1879, usando um conjunto hoje conhecido como "tubo Crookes", um tubo experimental de descarga elétrica no qual o ar é ionizado pela aplicação de alta tensão através de uma bobina de tensão. Na época, ele a chamou de "matéria radiante" por causa de sua qualidade luminosa. Sir J.J. Thomson, um físico britânico, identificou a natureza do assunto em 1897, graças à descoberta de elétrons e a inúmeras experiências usando tubos de raios catódicos. No entanto, somente em 1928 o termo "plasma" foi cunhado por Irving Langmuir, químico e físico americano, que aparentemente lembrou o plasma sanguíneo.
Como já mencionado, os plasmas são de longe a fase mais comum da matéria no universo. Todas as estrelas são feitas de plasma, e mesmo o espaço entre as estrelas é preenchido com um plasma, embora seja muito escasso.
Escrevemos muitos artigos sobre plasma para a Space Magazine. Aqui está um artigo sobre o mecanismo de plasma e um artigo sobre os estados da matéria.
Se você quiser obter mais informações sobre o plasma, consulte estes artigos da Chem4Kids e da NASA Science.
Também gravamos um episódio do Astronomy Cast, sobre o Sol. Ouça aqui, episódio 30: The Sun, Spots and All.
Fontes:
http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_%28physics%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_tube
http://en.wikipedia.org/wiki/Charge_carrier
http://en.wikipedia.org/wiki/J._J._Thomson
http://en.wikipedia.org/wiki/Irving_Langmuir
http://www.plasmas.org/basics.htm
http://www.plasmas.org/what-are-plasmas.htm
