Une découverte glaciale qui défie les lois de la physique vient d'être réalisée par des scientifiques américains. Cette forme étrange de glace, baptisée « glace supérionique », résiste à des températures extrêmes et pourrait être omniprésente dans l'univers. Que nous révèle cette étude sur les mystères des planètes géantes gazeuses ?
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En octobre 2023, une équipe de chercheurs a mis en lumière une nouvelle phase de glace supérionique, nommée Glace XIX, aux propriétés stupéfiantes. Réalisée grâce à des expériences en laboratoire, cette découverte, dont les résultats ont été publiés dans la revue Scientific Reports, pourrait expliquer les champs magnétiques complexes des planètes UranusUranus et NeptuneNeptune, tout en approfondissant notre compréhension de l'eau dans des conditions extrêmes.
La glace supérionique : une forme d'eau exotique
La glace supérionique est loin d'être l'eau gelée que nous connaissons sur Terre. Contrairement à la structure bien ordonnée de la glace classique, cette forme exotiqueexotique présente une configuration unique :
- les atomes d'oxygène forment un réseau cristallinréseau cristallin solide ;
- les atomes d'hydrogène ionisés circulent librement à travers ce réseau.
Cette structure particulière confère à la glace supérionique des propriétés conductrices similaires à celles des métauxmétaux. Plus surprenant encore, elle reste solide à des températures extrêmement élevées, dépassant parfois celle de la surface du Soleil.
Une nouvelle phase découverte : la glace XIX
L'équipe de recherche, dirigée par la physicienne Arianna Gleason de l'Université Stanford, a utilisé des techniques de pointe pour créer et étudier cette nouvelle phase de glace supérionique :
- bombardement de fines tranches d'eau entre deux couches de diamant ;
- utilisation de lasers ultra-puissants pour générer des ondes de choc ;
- création de conditions extrêmes : 2 millions d'atmosphèresatmosphères et 8 500 °F ;
- analyse de la structure cristalline par diffractiondiffraction des rayons X.
Les résultats ont révélé que la glace XIX possède une structure cubique centrée et une conductivitéconductivité accrue par rapport à sa prédécesseure, la glace XVIII, découverte en 2019.
Implications pour la compréhension des géantes de glace
Cette découverte pourrait résoudre une énigme vieille de plusieurs décennies concernant les champs magnétiques inhabituels d'Uranus et Neptune. Voici un tableau résumant les caractéristiques principales de ces planètes :
Planète | Composition | Particularité du champ magnétiquechamp magnétique |
Uranus | Riche en eau, méthane et ammoniacammoniac | Multipolaire, incliné à 60° |
Neptune | Similaire à Uranus | Complexe, décentré |
La présence de deux couches de glace supérionique (glace XIX et glace XVIII) dans le noyau de ces planètes pourrait expliquer la génération de ces champs magnétiques atypiques. Cette hypothèse s'inscrit dans le cadre de la théorie de la dynamodynamo, qui décrit comment les fluides conducteurs en mouvementmouvement créent des champs magnétiques.
Perspectives pour l'exploration spatiale et l'exoplanétologie
Cette avancée scientifique ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension des exoplanètes similaires à Neptune. Les astronomesastronomes pourraient désormais mieux interpréter les données recueillies sur ces mondes lointains, en tenant compte de la possible présence de glace supérionique dans leur structure interne.
De plus, cette découverte pourrait influencer la conception de c vers Uranus et Neptune. Les ingénieurs devront prendre en compte les propriétés uniques de la glace supérionique pour concevoir des instruments capables de résister aux conditions extrêmes qui règnent dans ces planètes mystérieuses.
L'étude de la glace supérionique nous rappelle que l'universunivers recèle encore de nombreux secrets. Chaque découverte nous rapproche un peu plus de la compréhension des mécanismes complexes qui régissent notre système solairesystème solaire et au-delà.
