Dans l'espace, l'eau se trouve notamment sous forme de glace. Une glace que les astronomesastronomes savent être impliquée dans de nombreux processus. De la formation des planètes à l'évolution des galaxies en passant même par les mouvements de matière dans notre Univers. Et pendant longtemps, les chercheurs ont pensé que cette glace était amorpheamorphe.

Comprenez, sans structure. Avec des atomes simplement gelés pêle-mêle. Parce qu'aux températures très fraîches de l'espace, l'eau ne possède pas suffisamment d'énergieénergie pour former des cristaux lorsqu'elle gèle. Contrairement à ce qui se passe sur notre Terre où la glace se présente sous une forme cristallineforme cristalline.

Des chercheurs de l'University College de Londres et de l'université de Cambridge (Royaume-Uni) apportent aujourd'hui un nouvel éclairage à ce sujet. Dans la revue Physical Review B, ils racontent comment des simulations informatiquessimulations informatiques et des expériences leur ont permis de percer les secrets de la forme de glace la plus courante dans l'espace : la glace amorphe de faible densité. Celle que l'on trouve dans les comètescomètes, sur les lunes glacées du Système solaire ou encore dans les nuagesnuages de poussière dans lesquels se forment les étoilesétoiles.

Des simulations confirmées par l’expérience

Les chercheurs notent que les simulations donnent des résultats plus proches de ceux observés par diffractiondiffraction de rayons Xrayons X sur de la glace amorphe lorsqu'elles considèrent une glace justement pas totalement amorphe. Une glace qui contient de minuscules cristaux. Dans une proportion d'environ 20 % de glace cristalline et 80 % de glace amorphe.

Pour confirmer la découverte, les chercheurs ont ensuite créé leurs propres échantillons de glace amorphe de faible densité. En déposant de la vapeur d'eau sur une surface très froide - à l'image de ce qui se produit dans l'espace - ou en réchauffement de la glace amorphe de haute densité - de la glace broyée à des températures extrêmes.

Puis ces deux formes de glaces ont été chauffées jusqu'à ce qu'elles acquièrent l'énergie nécessaire à former des cristaux. Et ils ont observé des différences dans leur structure. Selon eux, une preuve directe que la glace amorphe de faible densité contient bien des cristaux. Sans quoi elle ne conserverait pas la mémoire de sa forme antérieure.

Une découverte avec des implications profondes

La découverte pourrait remettre en question la théorie de l'apparition de la vie sur Terre connue sous le nom de panspermie. Celle qui suggère qu'une comète glacée ait apporté des acides aminésacides aminés sur notre Planète. Parce que, si dans l'espace, la glace est moins amorphe, elle est aussi moins efficace pour transporter les moléculesmolécules de la vie puisqu'une structure cristalline laisse moins de place pour les intégrer.

Les résultats des chercheurs de l'University College de Londres et de l'université de Cambridge soulèvent aussi des questions sur les matériaux amorphes en général. Et on en trouve dans de nombreuses technologies de pointe : dans les fibres de verre qui transportent nos données sur de longues distances, par exemple. Elles doivent être amorphes pour fonctionner. Si elles contiennent de minuscules cristaux et que nous pouvions les éliminer, cela améliorerait leurs performances.