La glace ne ressemble vraiment pas à ce que tu crois

Bon, avouons-le : j'ai longtemps trouvé la glace bidimensionnelle. De l'eau congelée ? Rien de transcendant. Mais lately — pardon, récemment — je me suis intéressé à la recherche sur la glace, et là,aha ! Tout ce que je croyais savoir était faux. Il n'existe pas UN SEUL type de glace. Il y en a des DIZAINES. Et maintenant, les scientifiques en ont découvert une autre si extrême qu'elle dépasse l'entendement.

Je te présente la glace hexagonale compacte, alias glace hcp. (Oui, les noms scientifiques sont toujours aussi poétique.)

Mais attends, il existe différents types de glace ?

Voici ce que l'école ne te dit jamais : quand les scientifiques parlent de glace, ils pensent généralement à la bonne vieille « Glace I » — les cristaux hexagonaux de tes glaçons. Mais selon la température et la pression, l'eau peut s'organiser en structures cristallines complètement différentes.

Les scientifiques ont catalogué des glaces de Glace I à Glace XXII, chacune se formant dans des conditions de plus en plus folles. On parle de pressions des millions de fois supérieures à celle que tu ressens à la plage, et de températures qui feraient rougir ton four.

La petite dernière ? La glace hcp, qui pourrait officiellement devenir Glace XXIII si la communauté scientifique donne son accord. Et franchement, celle-ci est peut-être la plus fascinante de toutes.

Qu'est-ce qui rend cette glace si spéciale ?

Imagine un bloc de glace dans ta tête. Tu l'as ? Oublie cette image, parce que la glace hcp n'a rien à voir.

C'est ce qu'on appelle la glace suprionique, et c'est honestly — euh, sincèrement — l'une des substances les plus vertigineuses que j'aie jamais lues. Voici comment ça marche : dans la glace suprionique, les atomes d'oxygène se verrouillent dans une structure cristalline rigide — un peu comme les barreaux d'une cage. Mais les atomes d'hydrogène ? Ils sont libres de bouger dans cette cage comme des enfants surexcités à un anniversaire.

Voici où ça devient intéressant : ces atomes d'hydrogène erratiques portent une charge électrique. Cela signifie que la glace suprionique n'est pas qu'une curiosité exotique — c'est en fait un conducteur, comme un fil qui transporte l'électricité.

Les scientifiques théorisaient l'existence de la glace suprionique depuis des décennies avant de la créer en laboratoire en 2019. Cette première version, aujourd'hui appelée Glace XVIII, a des氧 atoms arranged in a face-centered cubic (fcc) pattern. Imaginez des oranges empilées au supermarché — bien rangées, tout ordonnées.

Mais la nouvelle glace hcp découverte par Forestier et son équipe ? C'est un arrangement hexagonal, différent. Et elle apparaît quand on pousse les conditions encore plus loin, avec une pression près de 2 millions de fois la pression atmosphérique terrestre au niveau de la mer, et des températures avoisinant les 2 630 Kelvin (soit environ 4 280 degrés Fahrenheit — assez chaud pour faire fondre beaucoup d'aciers).

Comment ont-ils même trouvé ça ?

J'adore imaginer le dispositif de cette expérience. L'équipe du Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) en France a piégé de minuscules échantillons d'eau entre deux pointes de diamant — comme presser une goutte entre deux des matériaux les plus durs sur Terre.

Ils ont utilisé des couches de diamant absorbant les lasers et ont sondé les échantillons avec de puissants faisceaux de rayons X dans une installation à Grenoble, en France. Ensuite, ils ont tout simplement... augmenté la chaleur et la pression. Et observé.

À basse pression, ils ont vu la formation attendue de glace suprionique fcc. Mais en poussant davantage — on parle de pressions dépassant 200 gigapascals — la structure hcp a commencé à prendre le dessus. À la fin de l'expérience, la glace hcp dominait complètement, avec ces pics fcc presque disparus.

C'est comme regarder une transformation scientifique en temps réel, et sincèrement ? Ça a l'air d'une des expériences les plus cool imaginable.

Pourquoi devrais-tu t'intéresser à un type de glace fancy ?

Voici où ça devient vraiment excitant (du moins pour les passionnés d'espace comme moi) : cette découverte pourrait aider à expliquer certaines choses mystérieuses de notre système solaire externe.

Uranus et Neptune sont appelés les « géants de glace », mais ne les imagine pas comme des planètes gelées. Au plus profond de ces mondes, l'eau, l'ammoniac et le méthane existent sous forme de fluides extrêmement chauds et denses — ce que les astronomes regroupent vaguement sous le terme « glaces » parce qu'elles se comportent de manière similaire dans des conditions extrêmes.

Quand Voyager 2 a survolé ces planètes il y a des décennies, elle a mesuré quelque chose d'étrange : leurs champs magnétiques sont complètement décalés. Le champ magnétique terrestre est plutôt bien aligné avec l'axe de rotation de notre planète. Mais Uranus et Neptune ? Leurs champs magnétiques sont inclinés à des angles folie et asymétriques d'une manière qui ne correspond pas à ce qu'on attendrait de leurs intérieurs.

Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps qu'une fine couche de fluide électriquement conducteur quelque part dans ces planètes génère ces champs atypiques. Et la glace suprionique ? Elle ressemble de plus en plus au suspect principal de ce qui entoure cette couche.

La nouvelle découverte de glace hcp est particulièrement intrigante parce qu'elle semble se former dans des conditions encore plus profondes et plus extrêmes que la glace fcc. Cela signifie qu'au cœur de ces géants de glace, la glace hcp pourrait être la forme dominante — ce qui pourrait complètement changer la façon dont les scientifiques modélisent les intérieurs de ces mondes lointains.

Comme le disent les chercheurs eux-mêmes, cette découverte « pourrait avoir des implications importantes pour la stratification et la dynamique de leurs manteaux supriôniques ».

L'univers ne cesse de devenir plus bizarre

Je ne sais pas toi, mais je trouve quelque chose de profondément satisfaisant dans des découvertes comme celle-ci. Nous ne cataloguons plus simplement l'univers — nous comprenons ses nuances, ses couches, ses complexités cachées.

Il y a quelques décennies, nous ne savions même pas que la glace supriônique existait. Maintenant, nous découvrons qu'il en existe différentes variétés, et que ces variétés pourraient façonner le comportement de planètes entières à des milliards de kilomètres de distance.

Chaque fois que je lis sur des découvertes comme la glace hcp, je me souviens que l'univers n'est pas seulement plus étrange que ce que nous imaginons — il est probablement plus étrange que ce que nous pouvons imaginer. Et c'est plutôt merveilleux, non ?

La prochaine fois que tu te verses un verre d'eau avec de la bonne vieille Glace I, prends un moment pour apprécier que quelque part là-bas, l'eau pourrait exister sous des formes qui feraient de ton congélateur un désert.

Source : https://www.popularmechanics.com/science/a73780491/new-ice-neptune