Des scientifiques ont transformé de l’eau en glace en quelques nanosecondes, c’est-à-dire très, très vite. Mais ce n’est pas le plus intéressant. La glace est plus chaude que l’eau bouillante.
L’expérience a été réalisée dans l’énorme machine Z du Sandia National Laboratories, qui génère des températures plus chaudes que le soleil (établissant un record ici sur Terre) et où les chercheurs testent ce que nous savons sur ces « phases » ordinaires des manuels scolaires : solide, liquide et gaz.
« Les trois phases de l’eau telles que nous les connaissons – glace froide, liquide à température ambiante et vapeur chaude – ne sont en fait qu’une petite partie du répertoire d’états de l’eau », a déclaré Daniel Dolan, chercheur à Sandia. « La compression de l’eau la réchauffe habituellement. Mais sous une compression extrême, il est plus facile pour l’eau dense d’entrer dans sa phase solide que de maintenir la phase liquide plus énergétique… »
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La glace est étrange. La plupart des choses rétrécissent quand elles deviennent froides, et donc elles prennent moins de place en tant que solides qu’en tant que liquides. Mais la glace ordinaire, bien sûr, prend plus d’espace que l’eau. Une simple expérience consistant à mettre une bouteille d’eau pleine (de préférence bon marché) dans le congélateur pendant la nuit le démontrera.
Dans la nouvelle expérience, cependant, le volume de « l’eau a rétréci de manière abrupte et discontinue, ce qui est cohérent avec la formation de presque toutes les formes connues de glace, à l’exception du type ordinaire », selon un communiqué de Sandia jeudi.
Apparemment, il existe au moins 11 autres types de glace que la plupart d’entre nous ne connaissent pas. Ils sont classés en fonction de leur comportement à certaines températures et pressions. Vous en avez peut être entendu parler : L’eau surfondue peut être en dessous de 32 degrés mais pas gelée.
Le problème est que les scientifiques ne connaissent pas les spécificités de tous ces états. D’où les recherches de Sandia.
Dolan a déclaré que ce travail « nous aide à comprendre les matériaux dans des conditions extrêmes ».
Il a été surpris par la rapidité avec laquelle l’eau a gelé. La compression rapide – environ 70 000 fois la pression atmosphérique normale en une minuscule fraction de seconde – a provoqué la congélation rapide, selon lui. Lorsque la pression a été relâchée, la glace a fondu.
« Apparemment, il est pratiquement impossible d’empêcher l’eau de geler à des pressions supérieures à 70 000 atmosphères », a déclaré Dolan.
C’est bon à savoir, pour les personnes qui tentent de résoudre les nombreux mystères de l’eau.
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