Une étude publiée dans la revue « Science » rapporte la découverte d’un type de glace sans précédent avec des molécules désorganisées et une densité similaire à celle de l’eau liquide. La glace MDA, comme l’appellent les scientifiques, suggère une refonte des modèles d’eau existants.
Par Guilherme Castro Sousa
Dans un article publié dans la revue Science, des chercheurs de l’University College London et de l’Université de Cambridge, tous deux au Royaume-Uni, ont découvert une nouvelle forme de glace, plus proche de l’eau liquide que toute autre glace connue. La découverte a été nommée MDA, « glace amorphe de densité moyenne ».
Un expert dans le domaine, le professeur Julio Larrea Jimenez, du Département de physique expérimentale de l’Institut de physique (IF) de l’USP, explique cette nomenclature et clarifie l’existence de différents types de glace. « Dans ce cas, les atomes d’hydrogène et d’oxygène auxquels vous vous attendez sont disposés de manière désordonnée. Par conséquent, ce nom d’amorphe est possible. Mais il existe d’autres formes de glace jusqu’à présent, comme 20 types de glace cristalline, où les atomes s’arrangent proprement. Selon le professeur, qui n’a pas participé à l’étude, la chose la plus surprenante dans les travaux internationaux est la densité de la glace découverte, « elle a une valeur intermédiaire entre les amorphes déjà rapportées et, en particulier, cette valeur est très proche de la masse volumique de l’eau liquide ».
Dans l’article, les chercheurs précisent que le MDA n’existe pas naturellement sur la planète Terre et que pour le produire il a fallu mettre de l’eau dans des conditions extrêmes. En utilisant de l’azote liquide, ils ont pu produire un système avec une température de -196 degrés Celsius. Dans ce système se trouvaient de la glace cristalline et des boules de métal qui étaient placées dans un moulin électronique, capable d’appliquer une grande quantité d’énergie à la glace.
Bien qu’il ne se trouve pas sur notre planète, la recherche suggère que le MDA peut être naturellement présent sur certaines lunes du système solaire. « Par analogie, vous pouvez avoir de l’énergie mécanique provenant des forces gravitationnelles. Ainsi, sur les lunes de Jupiter, par exemple, vous avez des boucles de forces gravitationnelles qui agissent exactement comme cette forme de glace et, en plus, vous avez des températures très froides », théorise le professeur.
La découverte relativise que, malgré la familiarité que nous avons avec l’eau, celle-ci ne manque pas de révéler de nouveaux mystères aux scientifiques. À ce sujet, Larrea souligne également que, de manière surprenante, les connaissances que nous avons aujourd’hui sur l’élément sont encore assez récentes, « dès le début du XIXe siècle, c’est-à-dire il y a près de 200 ans, les physiciens ont commencé à mieux décrire l’eau par phases. La découverte du point critique de l’eau, par exemple, s’est produite il y a près de 200 ans et a ouvert l’origine d’un nouveau domaine en physique, la thermodynamique ».
Selon le professeur, l’un des plus grands obstacles à une compréhension complète de l’eau est le nombre astronomique de particules que l’on peut trouver dans une petite quantité de matière. Dans cette optique, Larrea défend l’importance d’appliquer différentes techniques dans le processus d’expérimentation. « Pour décrire toutes ces particules, il faut une sorte d’algorithme d’entraînement. ils l’appellent apprentissage automatiquepour pouvoir décrire plus précisément ce système », précise-t-il.
Le fait est que la découverte de MDA conduira les scientifiques à revoir et à mettre en œuvre les modèles d’eau existants dans les décennies à venir. Ainsi, le physicien soutient que nous avons « beaucoup de choses que nous devons comprendre dans ce système appelé eau ».
