Les intérieurs planétaires continuent de produire une physique plus étrange encore
Uranus et Neptune sont souvent décrites comme des géantes de glace, mais le terme peut être trompeur. Au plus profond de ces planètes, les notions ordinaires de glace, de liquide et de gaz cessent d’être vraiment utiles. Les pressions y sont immenses, les températures atteignent des milliers de degrés, et les molécules familières ne survivent pas sous une forme reconnaissable. Dans ces conditions, la matière peut s’organiser de manière difficile à imaginer à partir de l’expérience quotidienne.
Une nouvelle étude mise en avant par Universe Today ajoute un autre candidat à cette liste : une phase « quasi-1D superionique » formée de carbone et d’hydrogène. Les travaux, publiés dans Nature Communications par des chercheurs de la Carnegie Institution, suggèrent qu’à des pressions et températures suffisamment élevées, le carbone et l’hydrogène peuvent former un composé stable à la structure inhabituelle, susceptible d’exister à l’intérieur de géantes de glace comme Uranus et Neptune.
Si le résultat se confirme, il ajouterait un nouvel état de la matière à l’inventaire croissant des matériaux planétaires exotiques et pourrait modifier la façon dont les scientifiques envisagent la structure interne et l’évolution de ces mondes lointains.
Comment le matériau proposé se comporte
L’étude part d’un problème connu en science planétaire. Le méthane et des molécules similaires ne sont pas censés rester intacts sous les conditions d’écrasement à l’intérieur des géantes de glace. Des travaux antérieurs ont suggéré que le méthane se décompose vers 95 gigapascals, produisant des matériaux riches en hydrogène et des allotropes du carbone comme le diamant.
La nouvelle recherche pousse bien au-delà de ce régime. Selon le texte source, à des pressions supérieures à 1100 gigapascals, le carbone et l’hydrogène forment un composé stable dans lequel les atomes de carbone se verrouillent dans un réseau rigide en forme d’hélice chirale. Rien que cela serait déjà inhabituel. Mais le comportement le plus intéressant apparaît lorsque la température entre en jeu.
Entre 1000 et 3000 kelvins, le composé entrerait dans un état superionique. Dans la matière superionique, une partie de la structure reste solide tandis qu’un autre composant devient mobile, se comportant un peu comme un liquide à l’intérieur d’un cadre solide. Ici, la source décrit une variante de cette idée : une forme quasi unidimensionnelle dans laquelle le transport est fortement contraint par la structure sous-jacente.
C’est de là que vient l’étiquette « quasi-1D ». Il ne s’agit pas d’un mouvement de type fluide classique à travers une structure solide tridimensionnelle, mais d’un transport canalisé de façon plus restreinte.
