Qu'est-ce que la “glace noire” ?

Choses à Savoir SCIENCES

Les scientifiques n'avaient encore pu observer toutes les formes de l'eau. Avec la mise au point d'un échantillon stable de "glace noire", le quatrième état de l'eau, c'est désormais chose faite.

Une glace aux propriétés très différentes

Sur Terre, nous connaissons l'eau sous trois formes : liquide, solide et gazeuse. Mais, depuis la fin des années 1980, les scientifiques pensaient qu'elle pouvait se présenter sous une quatrième forme : celle d'une glace particulière, qu'on appelle "superionique" ou "noire".

Très récemment, les chercheurs ont pu observer un échantillon de cette glace, qu'on ne trouve pas à l'état naturel sur notre planète. En effet, elle ne se forme que dans des conditions de très forte pression et de températures extrêmes.

Sous l'effet de ces facteurs, les atomes d'oxygène et d'hydrogène qui constituent l'eau vont se dissocier. Les premiers se structurent d'une autre manière, tandis que les seconds se déplacent librement.

Cette glace ne ressemble en rien à celle que nous connaissons. Elle est chaude et présente moins de densité. Elle se révèle également une excellente conductrice, au même titre que le métal. Enfin, sa réaction à la lumière lui donne une coloration sombre, d'où son nom.

Un échantillon de glace noire plus stable

Pour mieux connaître les propriétés de cette glace superionique, il fallait pouvoir l'observer. En effet, toute la difficulté consiste à recréer des conditions de température et de pression qui n'existent pas sur Terre et qu'il est délicat de reconstituer en laboratoire.

En 2019, des chercheurs arrivent enfin à reproduire ces conditions extrêmes. Mais l'échantillon qu'ils obtiennent, très instable, ne se maintient que quelques nanosecondes.

Deux ans plus tard, d'autres scientifiques ont réussi à stabiliser cette glace noire. Pour y parvenir, ils ont eu recours à une technologie innovante : un puissant accélérateur de particules et une cellule à enclume de diamant, capable d'atteindre des niveaux de pression et de température très élevés, ont ainsi permis la production de cet échantillon.

Ces recherches devraient permettre de mieux comprendre les conditions dans lesquelles cette glace noire doit certainement se former dans des planètes géantes comme Neptune ou Uranus.

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