Des physiciens découvrent une étrange nouvelle phase de la glace d’eau qui existe probablement dans les profondeurs de la Terre ou sur d’autres planètes
La glace est la phase solide connue de l’eau, mais elle est beaucoup plus complexe qu’il n’y paraît. Le type de glace que nous trouvons à la surface de la planète, de votre arrière-cour en hiver aux couches de glace et glaciers géants de l’Antarctique, est toujours le même et possède une structure cristalline hexagonale. Mais il existe 18 autres types d’arrangements moléculaires connus pour la glace, bien qu’elle ne soit que de l’eau. En fait, une étude a suggéré qu’il pourrait y avoir jusqu’à 300 formes différentes de glace, dont la plupart attendent encore d’être découvertes.
Image d’entête : la cellule à enclumes de diamant utilisée pour compresser l’échantillon. (Chris Higgins/ UNLV)
Une nouvelle forme a donc été ajoutée à la liste cette semaine par des chercheurs de l’Université du Nevada à Las Vegas (UNLV/ Etats-Unis). Comme la plupart des autres types de glace que l’on ne trouve pas naturellement à la surface de la planète, ce nouveau type de glace se forme à une pression incroyablement élevée, comparable à celle que subit la matière dans les entrailles de la Terre. Les scientifiques pensent que ce nouveau type de glace, appelé Glace VIIt (la variété ordinaire que l’on trouve dans votre congélateur est appelée Glace Ih), pourrait se trouver dans les profondeurs du manteau terrestre ou même sur de lointaines planètes aquatiques.
En 2017, des scientifiques du laboratoire national de Los Alamos (États-Unis) ont observé pour la première fois de l’eau se transformant en Glace VII (Ice Seven), une phase cubique. Il s’agissait d’une énorme avancée scientifique qui a nécessité l’utilisation d’un réseau de lasers pour comprimer l’eau à une pression dépassant 30 000 fois celle de l’atmosphère terrestre au niveau de la mer.
Au Nevada Extreme Conditions Lab de l’Université du Nevada à Las Vegas , des physiciens ont utilisé une cellule à enclumes de diamant pour comprimer de l’eau entre leurs extrémités et recréer des pressions aussi élevées que celles que l’on trouve au centre de la Terre. Les cristaux de glace ont été soumis à des lasers qui les ont fait fondre temporairement avant qu’ils ne gèlent rapidement en un ensemble de minuscules cristaux ressemblant à de la poudre.
Après une succession d’augmentations progressives de la pression et de tirs périodiques de laser, la glace d’eau s’est transformée en Glace VII, puis en Glace VIIt, un intermédiaire fraîchement découvert, avant de se stabiliser en Glace X.
Au cours de ce processus, les physiciens ont non seulement découvert une nouvelle forme de glace, mais ils ont également appris que la transition vers l’Ila Glace X peut se produire à des pressions beaucoup plus faibles que prévu. Les molécules d’eau se sont transformées en Glace VIIt à environ 5,1 gigapascals, soit 51 000 pressions atmosphériques, tandis que la transition vers la Glace X s’est produite à environ 30,9 gigapascals. Plus de 300 000 atmosphères, c’est terriblement élevé, mais c’est presque trois fois moins que le million d’atmosphères que l’on pensait nécessaire pour fabriquer la Glace X, la forme la plus extrême de glace. Étant donné que cette dernière est également censée être stable à de très hautes températures, elle pourrait constituer une partie importante de l’intérieur des planètes géantes gazeuses glacées, comme Uranus et Neptune.
Selon Ashkan Salamat, physicien à l’Université du Nevada à Las Vegas :
Cette transformation en un état ionique se produit à des pressions beaucoup, beaucoup plus basses que nous ne le pensions auparavant. Elle constitue la pièce manquante, et les plus précises mesures jamais réalisées sur l’eau dans ces conditions.
Salamat a ajouté que la phase Glace VIIt de la glace pourrait exister en abondance dans la croûte et le manteau supérieur des planètes riches en eau prévues en dehors de notre système solaire, ce qui signifie qu’elles pourraient avoir des conditions habitables pour la vie.
L’étude publiée dans la revue Physical Review B : Pressure-driven symmetry transitions in dense H2O ice et présentée sur le site de UNLV Physicists Discover New Form of Ice.
Mais l’article ne précise pas un point qui me semble très important : Qu’apporteraient de plus ces différentes versions de glaces dans mon verre de Pastis en pleine été dans mon jardin au bord de la piscine ?