Un groupe de physiciens américains dirigé par le professeur de l'Université de Chicago Vitaly Prakapenka a d'abord obtenu de la glace superionique dans des conditions de laboratoire - un état d'eau dans lequel un réseau cristallin rigide est formé à partir d'ions oxygène et les ions hydrogène se déplacent librement le long de celui-ci. Des informations à ce sujet ont récemment été publiées dans la revue thématique Nature Physics.
Auparavant, les scientifiques ne parvenaient qu'une seule fois à obtenir de la glace superionique (la soi-disant glace XVIII) dans des conditions de laboratoire. Cela a été fait dans une expérience dynamique dans laquelle une goutte d'eau serrée dans un étau en diamant a été exposée à une onde de choc générée par un laser. En conséquence, de la glace superionique s'est formée, qui n'a existé que quelques instants.
Dans la nouvelle expérience, les scientifiques ont adopté une approche différente. Ils ont utilisé un étau en diamant pour reproduire des pressions de haute intensité comparables à celles observées dans les noyaux planétaires. Ils ont ensuite utilisé le synchrotron Advanced Photon Source pour générer des faisceaux lumineux de rayons X afin de chauffer une goutte d'eau à des températures extrêmes. Au cours de l'expérience, il a également été constaté que la formation de glace superionique ne nécessite pas une pression de 50 GPa, comme on le pensait auparavant. Un échantillon du matériau inhabituel a été obtenu à une pression de 20 GPa.
« Imaginez un cube dont le réseau contient des ions oxygène aux coins et des ions hydrogène autour d'eux. Lorsqu'il entre dans une nouvelle phase superionique, le réseau se dilate, permettant aux ions hydrogène de se déplacer tandis que les ions oxygène restent en place. Cela ressemble à un réseau d'oxygène solide situé dans un océan d'atomes d'hydrogène flottants », a commenté l'un des scientifiques à propos de l'expérience.
Il est à noter que la glace superionique existe non seulement sur des planètes lointaines, mais aussi sur Terre. Selon les scientifiques, il joue un certain rôle dans le maintien du champ magnétique de notre planète, qui protège la surface de la Terre du rayonnement cosmique. Des planètes comme Mars ou Mercure n'ont pas de champ magnétique, ce qui les rend sensibles aux effets agressifs du rayonnement cosmique et d'autres facteurs. Les scientifiques pensent que l'étude de la glace superionique pourrait jouer un rôle important dans la recherche de planètes sur lesquelles la vie peut exister.
2021-10-31 07:42:21
Auteur: Vitalii Babkin