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Des chercheurs britanniques ont découvert une toute nouvelle forme de glace amorphe. Présentant une densité proche de celle de l’eau liquide, elle pourrait notamment contribuer à éclairer le comportement étrange de cette dernière à très basse température.
Une nouvelle forme de glace amorphe
Si deux types de glace amorphe (haute et basse densité) étaient jusqu’à présent connus, des travaux menés par des scientifiques de l’University College de Londres ont permis d’obtenir pour la première fois sa forme intermédiaire, connue sous le nom de glace amorphe de moyenne densité, ou MDA. Pour ce faire, l’équipe a placé de la glace ordinaire (dont la structure cristalline est hexagonale) dans un tambour muni de roulement à billes en acier refroidies à -200 °C.
« Nous pensions naïvement que rien ne se passerait et que la glace serait simplement brisée en petits morceaux, mais à notre grande surprise, il s’est passé quelque chose », explique Christoph Salzmann, auteur principal de la nouvelle étude, publiée dans la revue Science.
Les forces de cisaillement induites par les collisions ont produit une fine poudre blanche à la structure cristalline désordonnée, qui possédait une densité quasiment équivalente à celle de l’eau liquide, suggérant qu’il s’agissait d’une phase vitreuse de cet élément. Un type de matière continuant à se comporter comme un liquide même à des températures extrêmement basses (à court terme, un verre peut sembler solide, mais à plus long terme, il s’écoule comme un liquide visqueux).
Éclairer le comportement de l’eau liquide à basse température
Si l’eau liquide peut sembler banale, son comportement lorsqu’elle est refroidie à des températures extrêmement basses demeure relativement obscur. En se basant sur l’écart entre la glace amorphe de faible et de forte densité, les chercheurs avaient précédemment suggéré que l’eau surfondue pouvait en fait exister simultanément dans deux phases liquides différentes, l’une flottant au-dessus de l’autre, mais l’existence de la MDA remet cette idée en question.
Celle-ci pourrait constituer un élément majeur des lunes glacées du Système solaire externe, subissant d’intenses forces de cisaillement dues à la gravité de leurs planètes hôtes, propices à la formation de MDA. Les chercheurs ont également constaté que lorsque cette glace était réchauffée, elle dégageait une quantité extraordinaire de chaleur, ce qui pourrait lui conférer une influence démesurée sur l’activité géologique de ces mondes.
Ces dernières années, plusieurs formes de glace étranges ont été découvertes, dont une suffisamment flexible pour se tordre et se détordre sans se briser.