De l'ammoniac superionique créé et étudié en laboratoire

Des expériences menées dans le labo LULI (France) ont permis de reproduire les conditions extrêmes qui règnent sur Uranus et neptune, et ont mis en évidence la fusion de la glace «superionique» de l’ammoniac.

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( Photo: IP Paris - J.-A Hernandez )

ENGINEERINGNET.BE - Uranus et Neptune sont les planètes les moins connues du système solaire. Les scientifiques pensent toutefois que, sous une atmosphère d’hydrogène et d’hélium, ces géantes de glaces possèdent un manteau constitué d’eau, de méthane et d’ammoniac.

L’ammoniac joue un rôle important dans les mécanismes à l’œuvre à l’intérieur des planètes Uranus et Neptune.

Sous les très fortes pressions et températures régnant à l'intérieur de ces planètes, l’eau et l’ammoniac pourraient se trouver dans un état appelé glace «superionique».

Des expériences menées par une collaboration internationale au Laboratoire pour l’utilisation des lasers intenses (LULI, Palaiseau, France) ont réussi à étudier l’ammoniac dans ces conditions extrêmes. Elles ont été conduites en étroite synergie avec des calculs théoriques.

Cette phase superionique de l’ammoniac avait été précédemment observée à l’Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), mais ses propriétés dans les conditions des intérieurs planétaires restaient jusqu’à présent inexplorées.

Les données récoltées dans le cadre de cette nouvelle étude permettent de déterminer entre autres l’évolution de la température en fonction de la pression, mais aussi d’autres paramètres comme la réflectivité de l’ammoniac qui permet de remonter à sa conductivité électrique.

Les résultats de ces nouvelles expériences permettent ainsi d’explorer des états inédits de l’ammoniac, en particulier sa phase de glace superionique.

Ces résultat permettent également de tracer la courbe de fusion de l’ammoniac superionique sur une large gamme de pression.

Ces résultats sont rapportés dans la revue Nature Physics.