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Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie
UMR 7590 - Sorbonne Université/CNRS/MNHN/IRD

Zoom Science - Septembre 2015 - Les effets du sel sur la symétrisation de la glace planétaire

Illustration de la transition entre la glace salée (en bleu le chlore, en orange le lithium, en rouge l’oxygène et en blanc l’hydrogène) en phase moléculaire VII (en haut) et en phase symétrique X (en bas) sous l’effet de pressions supérieures à un million d’atmosphères, typiques de croûtes de glaces à l’intérieur de planètes comme Neptune (à droite).

Des physiciens de l’Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie (IMPMC - CNRS/UPMC/IRD/MNHN), et du Earth and Planetary Science Laboratory de l’EPFL à Lausanne, ont montré que la présence de sels dans la glace empêche la transition sous pression de la phase moléculaire VII à la phase atomique X. La phase X est la forme de glace la plus stable dans les conditions de pression et température typiques des grands corps glacés de l’Univers, tels que Neptune ou Saturne, dans lesquels elle est vraisemblablement abondante. Dans cette phase symétrique, l’atome d’hydrogène se situe à mi-chemin entre les deux atomes d’oxygène donnant lieu à l’unique forme de solide atomique connu pour l’eau. Cette phase X  constitue aussi l’état précurseur de la phase superionique, un autre ingrédient majeur des planètes géantes glacées. La transition entre la phase VII et la phase X est gouvernée par les effets de délocalisation quantique du proton, dont la modélisation représente l’un des défis les plus importants pour les modèles théoriques actuels. 

 

 

 

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Référence
"Effect of salt impurities in ice on the H-bond symmetrization at high pressure"
Livia E. Bove, Richard Gaal, Zamaan Raza, Adriaan A. Ludl, Stefan Klotz, Antonino M. Saitta, Alexander F.Goncharov, and Philippe Gillet
PNAS, vol. 112 no. 27,  juillet 2015
http://www.pnas.org/content/112/27/8216.short



Contact
Livia Bove l IMPMC l Equipe Physique des systèmes simples en conditions extrêmes (PHYSIX) l Livia.Bove @ impmc.upmc.fr

 

 

Cécile Duflot - 19/02/16

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