Marrakech, 21 Mar. (Maroc-Actu) –
Des chercheurs de l’UNLV (Université du Nevada, Las Vegas) ont découvert une nouvelle forme de glace, redéfinir les propriétés de l’eau à haute pression.
L’eau solide, ou glace, est comme beaucoup d’autres matériaux en ce sens qu’elle peut former différents matériaux solides en fonction des conditions variables de température et de pression, comme le carbone qui forme des diamants ou du graphite. Toutefois, l’eau est exceptionnelle à cet égard, Nous connaissons au moins 20 formes solides de glace.
Une équipe de scientifiques travaillant au Nevada Extreme Conditions Laboratory de l’UNLV a mis au point une nouvelle méthode pour mesurer les propriétés de l’eau sous haute pression. L’échantillon d’eau a d’abord été serré entre les pointes de deux diamants opposés et gelé en plusieurs cristaux de glace enchevêtrés. La glace a ensuite été soumise à une technique de chauffage au laser qui a fait fondre temporairement la glace avant qu’elle ne se reforme rapidement en un seul bloc. un ensemble de petits cristaux sous forme de poudre.
En augmentant progressivement la pression et en tirant périodiquement avec le faisceau laser, l’équipe a observé que la glace d’eau passait d’une phase cubique connue, Ice-VII, à une phase intermédiaire tétragonale nouvellement découverte, Ice-VIIt, avant de s’installer dans une autre phase connue, Ice-X.
Zach Grande, étudiant en doctorat à l’UNLV, a dirigé les travaux, qui ont également montré que la transition vers l’Ice-X, lorsque l’eau se durcit de manière agressive, se produit à des pressions beaucoup plus faibles que ce que l’on pensait auparavant.
Bien qu’il soit peu probable que nous trouvions cette nouvelle phase de glace à la surface de la Terre, il est probable qu’elle soit un ingrédient commun dans le manteau terrestre, ainsi que sur de grandes lunes et des planètes riches en eau en dehors de notre système solaire.
Les conclusions de l’équipe sont publiées dans Physical Review B.
L’équipe de recherche s’est efforcée de comprendre le comportement de l’eau à haute pression qui pourrait être présente à l’intérieur de planètes lointaines.
Pour ce faire, M. Grande et le physicien Ashkan Salamat de l’UNLV ont placé un échantillon d’eau entre les pointes de deux diamants taillés en rond, connus sous le nom de « diamants de l’eau ». cellules d’enclume en diamant, une caractéristique standard dans le domaine de la physique des hautes pressions. En appliquant une petite force sur les diamants, les chercheurs ont pu recréer des pressions aussi élevées que celles que l’on trouve au centre de la Terre.
En serrant l’échantillon d’eau entre ces diamants, les scientifiques ont orienté les atomes d’oxygène et d’hydrogène dans une variété d’arrangements différents, y compris l’arrangement nouvellement découvert, Ice-VIIt.
La technique de chauffage au laser, première du genre, a non seulement permis aux scientifiques d’observer une nouvelle phase de la glace d’eau, mais l’équipe a également découvert que la transition vers Ice-X s’est produite à des pressions près de trois fois inférieures à ce que l’on pensait auparavant, à 300 000 atmosphères au lieu d’un million. Cette transition est un sujet très débattu dans la communauté depuis plusieurs décennies.
« Les travaux de Zach ont montré que cette transformation en un état ionique se produit à des pressions beaucoup, beaucoup plus faibles que ce que l’on pensait auparavant », a déclaré M. Salamat. dans une déclaration. « C’est la pièce manquante, et les mesures les plus précises jamais effectuées dans l’eau dans ces conditions ».
Ces travaux permettent également de recalibrer notre compréhension de la composition des exoplanètes, a ajouté M. Salamat. Les chercheurs supposent que la phase de glace Ice-VIIt pourrait exister en abondance dans la croûte et le manteau supérieur des planètes riches en eau attendues en dehors de notre système solaire, ce qui signifie qu’ils pourraient avoir des conditions habitables pour la vie.
