Découverte révolutionnaire : une nouvelle forme de glace, Ice XXI, révèle des secrets sur les mondes glacés
Hambourg, Allemagne – Des scientifiques ont annoncé la découverte d’une nouvelle forme de glace, baptisée Ice XXI, grâce à une technologie de pointe utilisant des impulsions de rayons X ultra-rapides. Cette découverte, publiée dans la revue nature Materials, ouvre de nouvelles perspectives sur la compréhension de l’eau sous pression extrême et pourrait éclairer la composition des lunes glacées de notre système solaire.
L’équipe de recherche, utilisant le XFEL européen et la ligne de lumière P02.2 de PETRA III, a réussi à observer la formation de cette glace en utilisant un taux d’échantillonnage toutes les microsecondes. ice XXI se distingue par sa structure cristalline tétragonale, caractérisée par des cellules unitaires étonnamment grandes.
La clé de cette avancée réside dans une cellule à enclume dynamique en diamant, permettant de comprimer et décomprimer rapidement l’eau plus de 1 000 fois. Les chercheurs ont constaté que la structure cristalline formée dépend du degré de surcompression du liquide.
“Grâce aux impulsions de rayons X uniques du XFEL européen, nous avons découvert plusieurs voies de cristallisation dans l’eau rapidement comprimée et décomprimée”, explique le Dr Lee, principal auteur de l’étude.
Cette découverte suggère l’existence potentielle d’un nombre encore plus vital de phases de glace métastables à haute température, et de leurs voies de transition associées. Ces phases pourraient jouer un rôle crucial dans la composition interne des lunes glacées comme Europe (Jupiter) ou Encelade (Saturne), où des océans liquides existent sous une épaisse couche de glace.
Comprendre les différentes phases de la glace : un enjeu scientifique majeur
L’eau, bien que simple en apparence, présente une complexité remarquable en raison de sa capacité à former de nombreuses phases solides, communément appelées “glaces”. Ces différentes phases sont déterminées par la température et la pression. Jusqu’à présent, une vingtaine de formes de glace ont été identifiées, chacune avec des propriétés uniques.
La recherche sur les différentes phases de glace est essentielle pour plusieurs raisons :
* Planétologie : Comprendre le comportement de l’eau sous pression extrême est crucial pour modéliser l’intérieur des planètes et des lunes glacées, et pour évaluer leur potentiel d’habitabilité.
* Physique fondamentale : L’étude des phases de glace permet de tester les limites de nos connaissances sur les liaisons hydrogène et les interactions moléculaires.
* Science des matériaux : Certaines phases de glace présentent des propriétés intéressantes pour des applications potentielles dans des domaines tels que le stockage de l’énergie ou la conservation des aliments.
La découverte d’Ice XXI représente donc une avancée significative dans ce domaine,ouvrant la voie à de nouvelles recherches et à une meilleure compréhension de l’eau dans les environnements les plus extrêmes de notre univers.