Cette « glace plastique » brûlante, 1 000 fois plus chaude qu’un congélateur, pourrait percer les mystères de Neptune et Ganymède

La glace, matière que l’on croit bien connaître, recèle des mystères insoupçonnés. Récemment, des scientifiques ont réussi à créer une nouvelle forme exotique, la « glace plastique VII », en laboratoire. Cette variante intrigante pourrait exister naturellement sur d’autres planètes et lunes de notre système solaire. Ce développement ouvre une nouvelle ère dans l’étude des glaces et de leurs propriétés uniques, remettant en question ce que nous pensions savoir sur cet élément omniprésent. Alors, qu’est-ce qui rend cette glace si spéciale et quelles implications cela pourrait-il avoir pour notre compréhension de l’univers ?

Les différentes formes de glace

Sur Terre, la glace que nous rencontrons au quotidien est principalement de la glace I. Cependant, beaucoup ignorent que la science a identifié jusqu’à dix-neuf formes différentes de glace, chacune avec des structures cristallines et des propriétés distinctes. Ces formes se développent sous des conditions variées de pression et de température, rendant chaque type de glace unique en son genre.

La glace plastique VII, contrairement à ce que son nom pourrait suggérer, n’est pas simplement la septième version de la glace plastique. Il s’agit en réalité d’une version plastique de la glace VII, une forme souvent générée en laboratoire et découverte profondément sous la surface terrestre. La glace VII, au lieu de posséder la structure hexagonale habituelle de la glace I, présente une structure cubique, ce qui lui confère des propriétés particulières.

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Propriétés uniques de la glace plastique VII

La glace plastique VII conserve la structure cubique de la glace VII tout en étant un peu plus flexible. Les molécules, bien que toujours emprisonnées dans une grille cubique rigide, peuvent tourner sur place. Ce comportement lui confère un état hybride fascinant, quelque part entre un solide et un liquide. Cette flexibilité moléculaire ouvre la voie à des recherches approfondies sur ses applications potentielles et ses implications dans l’astrophysique.

Les expériences en laboratoire ont montré que la glace plastique VII se forme à des températures variant de 127 à 327 °C et sous des pressions allant de 0,1 à 6 gigapascals (GPa). Cette capacité à exister dans des conditions extrêmes laisse supposer des similitudes avec les environnements que l’on pourrait trouver sur d’autres corps célestes, comme certaines lunes glacées et planètes géantes.

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La transition vers le superionic

La découverte de la glace plastique VII a été rendue possible grâce à un outil appelé Quasi-Elastic Neutron Scattering (QENS). Ce dispositif a été suivi d’analyses détaillées et de simulations des dynamiques moléculaires. Les chercheurs ont ensuite mené des mesures de diffraction de neutrons et de rayons X pour étudier la transition de la glace VII vers la glace plastique VII. Fait intéressant, dans certaines situations, cette transition semble être continue.

Ce scénario de transition continue est particulièrement fascinant car il suggère que la phase plastique pourrait être la précurseure de la phase superionique insaisissable. Cette dernière est une autre phase exotique de l’eau prédite à des températures et des pressions encore plus élevées, où l’hydrogène peut se diffuser librement à travers la structure cristalline de l’oxygène. Cela pourrait avoir des implications significatives pour notre compréhension des processus internes des planètes et des lunes glacées.

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Implications pour l’astrophysique

Les phases plastiques et superioniques de la glace pourraient exister sur des planètes telles qu’Uranus et Neptune, ou sur des lunes comme Ganymède, l’une des lunes de Jupiter. Comprendre cette substance étrange pourrait nous aider à mieux appréhender la dynamique de ces mondes. Ces connaissances pourraient également enrichir notre compréhension des conditions dans lesquelles la vie extraterrestre pourrait potentiellement exister.

La recherche sur ces formes exotiques de glace, publiée dans la revue Nature, ouvre de nouvelles perspectives passionnantes pour l’astrophysique et la planétologie. Elle souligne l’importance de continuer à explorer les propriétés des matériaux sous des conditions extrêmes pour mieux comprendre notre univers. En étudiant ces formes de glace, nous pourrions découvrir de nouvelles façons d’aborder les mystères de notre système solaire.

Alors que les scientifiques continuent d’explorer les propriétés de la glace plastique VII et ses transitions, une question persiste : quelles autres merveilles et secrets notre univers recèle-t-il encore, attendant d’être découverts ?