Une nouvelle forme de glace à base d’eau et de chlorure de sodium (sel de table), créée en laboratoire à basse température et haute pression, pourrait être celle qui existe dans les veines rouges qui traversent la surface d’Europe, l’une des lunes de Jupiter.
Une étude publiée aujourd’hui par Pnas coordonnée par l’Université de Washington décrit ce nouveau type de glace que l’équipe estime être ce qui pourrait se former à la surface et au fond des océans profonds de certaines lunes glacées.
La surface d’Europe est striée de traînées rouges que les scientifiques soupçonnent d’être un mélange congelé d’eau et de selsmais sa signature chimique est mystérieuse car elle ne correspond à aucune substance connue sur Terre.
Le sel et l’eau sont connus “très bien dans des conditions terrestres, mais au-delà, nous sommes totalement dans le noir et maintenant nous avons ces objets planétaires qui ont probablement des composés qui nous sont très familiers, mais dans des conditions très exotiques”, explique Baptiste Journaux. .de l’Université de Washington.
La découverte de de nouveaux types de glace salée sont importants non seulement pour la science planétaire, mais aussi pour la physico-chimie et même pour la recherche énergétique, qui utilise les hydrates pour le stockage de l’énergie, précise le chercheur.
À basse température, l’eau et les sels se combinent pour former une structure rigide de glace salée, connue sous le nom d’hydrate, qui est maintenue en place par une liaison hydrogène. Le seul hydrate de chlorure de sodium connu jusqu’à présent était une structure simple avec une molécule de sel pour deux d’eau.
Mais les deux nouveaux hydrates, trouvé à des pressions modérées et à de basses températuressont étonnamment différents, note l’université.
On a deux chlorures de sodium pour 17 molécules d’eau ; l’autre a un chlorure de sodium pour 13 molécules d’eau. Cela expliquerait pourquoi les signatures à la surface des lunes de Jupiter sont plus « aqueuses » que prévu, ajoute le chercheur.
L’équipe essayait de mesurer comment l’ajout de sel modifierait la quantité de glace pouvant être obtenue, puisque ce minéral agit comme un antigel, mais lorsqu’ils l’ont mis sous pression, ils ont vu des cristaux commencer à se développer auxquels ils ne s’attendaient pas. “Ce fut une découverte très fortuite”, selon Journaux.
L’expérience consistait à comprimer de l’eau salée entre deux diamants de la taille d’un grain de sable, pressant le liquide jusqu’à 25 000 fois la pression atmosphérique standard.
Les conditions de froid et de haute pression créées en laboratoire seraient courantes sur les lunes de Jupiter, où les scientifiques pensent qu’entre cinq et dix kilomètres de glace couvriraient des océans jusqu’à plusieurs centaines de kilomètres d’épaisseur, avec des formes de glace encore plus denses possibles au fond.
“La pression rapproche les molécules, de sorte que leur interaction change, et c’est le principal moteur de la diversité des structures cristallines que nous avons trouvées”, explique Journaux. Cette forme de glace reste stable à la pression standard jusqu’à environ moins 50 degrés, donc s’il y a un lac très saumâtre, disons en Antarctique, qui pourrait être exposé à ces températures, cet hydrate nouvellement découvert pourrait être présent là-bas, dit-il.
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L’équipe espère fabriquer ou collecter un échantillon plus important qui permettra une analyse plus approfondie et vérifiera si les signatures des lunes glacées correspondent à celles des hydrates nouvellement découverts.
Les lunes glacées de Jupiter sont la prochaine cible de deux missions spatiales : Juicy, de l’Agence spatiale européenne (ESA) se lancera en avril pour étudier la planète et trois de ses satellites, Ganymède, Callisto et Europa, qui pourraient cacher des océans sous leur surface. L’année prochaine, ce sera au tour du Clipper de la NASA de se diriger vers l’Europe.
