Un groupe de physiciens américains dirigé par le professeur Vitaly Prakapenko de l'Université de Chicago a obtenu pour la première fois de la glace superionique dans des conditions de laboratoire, un état de l'eau dans lequel un réseau cristallin rigide est formé d'ions oxygène et les ions hydrogène se déplacent librement à travers lui.
Auparavant, les scientifiques n'avaient réussi qu'une seule fois à obtenir de la glace superionique (glace XVIII) dans des conditions de laboratoire. Cela a été fait au cours d'une expérience dynamique dans laquelle une goutte d'eau serrée dans un étau en diamant a été exposée à une onde de choc générée par un laser. En conséquence, de la glace superionique s'est formée, qui n'a existé que pendant quelques instants.
Dans la nouvelle expérience, les scientifiques ont choisi une approche différente. Ils ont utilisé un étau en diamant pour reproduire une pression de haute intensité comparable à ce que l'on peut voir dans les noyaux des planètes. Ils ont ensuite utilisé le synchrotron Advanced Photon Source pour générer des faisceaux lumineux de rayons X, nécessaires pour chauffer une goutte d'eau à des températures extrêmes. Au cours de l'expérience, il a également été établi que la formation de glace superionique ne nécessite pas une pression de 50 GPa, comme on le croyait auparavant. Il a été possible d'obtenir un échantillon d'un matériau inhabituel à une pression de 20 GPa.
"Imaginez un cube dont le réseau contient des ions oxygène aux coins et des ions hydrogène entre eux. Lorsqu'il entre dans la nouvelle phase superionique, le réseau se dilate, permettant aux ions hydrogène de se déplacer tandis que les ions oxygène restent en place. Cela ressemble à des réseaux d'oxygène solides situés dans un océan d'atomes d'hydrogène flottants", a commenté l'un des scientifiques à propos de l'expérience.
Il est à noter que la glace superionique existe non seulement sur des planètes lointaines, mais aussi sur Terre. Selon les scientifiques, il joue un rôle dans le maintien du champ magnétique de notre planète, qui protège la surface de la Terre du rayonnement cosmique. Des planètes comme Mars ou Mercure n'ont pas de champ magnétique, ce qui les rend sensibles aux effets agressifs du rayonnement cosmique et d'autres facteurs. Scientifiques envisager, que l'étude de la glace superionique pourrait jouer un rôle important dans la recherche de planètes porteuses de vie.
Lisez aussi:
- Le "puissant sursaut gamma de l'univers" s'est avéré être le reflet de débris spatiaux
- Un nouveau détecteur d'ondes gravitationnelles captera un possible signal du début de l'univers