Des chercheurs de l’université du Nevada à Las Vegas (États-Unis) ont observé une nouvelle forme de glace qui apparaît à des pressions telles qu’il en existe dans le manteau de notre Terre. © Naoki Kim, Adobe Stock
Sciences

On a découvert une nouvelle forme de glace

ActualitéClassé sous :Physique , Eau , exoplanète

Des formes de glace, les physiciens en connaissaient déjà une vingtaine. Mais ils viennent tout juste d'en identifier une de plus. Une forme qui apparaît dans des conditions de pression extrêmes. Telles que celles qui pourraient exister sur des mondes extra-solaires.

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[EN VIDÉO] Un effet Leindefrost retardé sur la glace  Des gouttes d’eau versées sur une poêle très chaude vont se mettre à glisser. C’est l’effet Leidenfrost. Découvert en 1751, il explique comment un liquide peut léviter sur un coussin de vapeur. Des chercheurs de Virginia Tech (États-Unis) se sont demandé si le même effet pouvait être observé à partir de glace. Leur réponse : oui, mais… à une température bien plus élevée — 550 °C au lieu de 150 °C. © Virginia Tech Mechanical Engineering 

Le graphite, on le trouve dans les mines de nos crayons. Le diamant, plutôt aux doigts des dames. Les deux, pourtant, sont uniquement composés d'atomes de carbone. Ce qui fait la différence, c'est l'arrangement de ces atomes. Les conditions de température et de pression dans lesquelles le carbone en question a évolué. Et, on le sait encore moins, mais c'est un peu pareil pour la glace. Il en existe une vingtaine de formes au moins.

Aujourd'hui, des chercheurs de l’université du Nevada à Las Vegas (États-Unis) décrivent l'une d'elles. Une forme de glace qui n'existe pas naturellement à la surface de la Terre car issue d'une eau placée dans des conditions extrêmes de pression. Cette forme de glace pourrait ainsi se trouver dans le manteau de notre Planète. Mais aussi sur d'autres planètes ou lunes. Y compris en dehors de notre Système solaire, rendant ces exoplanètes habitables.

Une glace haute pression

Les chercheurs ont placé un échantillon d'eau au cœur d'une cellule à enclumes de diamant. L'eau a ainsi été pressée par à-coup jusqu'à des pressions comme celles qui règnent au centre de notre Terre. Par à-coup parce que les physiciens ont régulièrement mis le processus en pause pour réchauffer l'ensemble au laser. Ainsi, l'eau a gelé, puis les cristaux de glace ont fondu. Et il s'avère que l'opération a mené à la formation d'une variété d'arrangements des atomes d'oxygène (O) et d'hydrogène (H) qui composent l'eau (H20).

Les chercheurs ont observé d'abord la formation d'un type de glace connue, la glace VII, de structure cubique. Mais aussi de glace X, ils s'y attendaient, mais à des pressions bien plus élevées -- de l'ordre du million d'atmosphères contre « seulement » 300.000 ici. Et enfin, entre les deux, une forme glace de transition baptisée VIIt avec une structure tétragonale.


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