Les scientifiques ont pressé de l’eau entre deux diamants pour créer une toute nouvelle forme de glace, solide à température ambiante.
La glace, appelée glace XXI, se forme lorsque l’eau est soumise à une pression extrême pour devenir métastable – un état précaire qui devient physiquement instable à la moindre perturbation.
Cette découverte pourrait avoir des implications pour l’exploration spatiale, ouvrant de nouvelles voies de formation de glace sur des mondes extraterrestres, selon l’étude publiée le 10 octobre dans la revue Matériaux naturels.
« Nos résultats suggèrent qu’il pourrait exister un plus grand nombre de phases de glace métastables à haute température et leurs voies de transition associées, offrant potentiellement de nouvelles informations sur la composition des lunes glacées », co-auteur de l’étude. Rachel, marichercheur postdoctoral au centre de recherche allemand sur le synchrotron électronique en Allemagne, a déclaré dans un communiqué déclaration.
Glace XXI, le nombre 21 en chiffres romains, est la 21e phase de glace connue — d’autres incluent la cristaux de glace à quatre faces XIX et chaud en étoile glace superionique. L’eau peut exister sous une multitude de formes en phase solide grâce à sa structure moléculaire, avec ses atomes d’hydrogène à deux volets gelés en diverses structures cristallines et amorphes.
Les scientifiques ont découvert de nombreuses voies de transition eau-glace en appliquant une pression sur l’eau à basse température, lorsque les molécules sont plus lentes, mais ils s’attendent à une moindre diversité de glace à des températures plus élevées, lorsque les molécules ont plus d’énergie cinétique.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont exploré les voies de transition glaciaire à température ambiante, soit environ 72 degrés Fahrenheit (22 degrés Celsius). L’équipe a utilisé un cellule à enclume en diamantun appareil qui profite de l’extrême dureté des diamants pour soumettre les matériaux à une immense pression. Dans ce cas, l’eau était soumise à des pressions environ 20 000 fois supérieures à celles de l’air normal sur Terre, forçant les molécules de H2O ensemble jusqu’à ce qu’elles soient si compactes qu’elles forment une structure solide. Le XFEL a analysé l’échantillon tous les millionièmes de seconde (1 microseconde), suivant l’évolution de sa structure.
« Grâce aux impulsions de rayons X uniques du XFEL européen, nous avons découvert de multiples voies de cristallisation dans H2O qui ont été rapidement compressées et décomprimées plus de 1 000 fois à l’aide d’une cellule dynamique à enclume en diamant », co-auteur de l’étude. Geun Woo Leea déclaré un chercheur de l’Institut coréen de recherche sur les normes et la science (KRISS), dans le communiqué.
