De la glace sous pression ? Une nouvelle étude révolutionne notre compréhension !

De la glace sous pression ? Une nouvelle étude révolutionne notre compréhension !

Une équipe de recherche dirigée par Martin Müser du Université de la Sarre a découvert de nouvelles informations sur la fonte des glaces. Lors de simulations informatiques, les scientifiques ont constaté que les hypothèses précédentes selon lesquelles la pression et le frottement étaient les principales causes de la fonte étaient incorrectes. Les résultats ont été publiés dans la célèbre revue *Physical Review Letters* et représentent une refonte fondamentale de la glaciologie.

Traditionnellement, on comptait sur la combinaison de la pression et du frottement, comme celui des chaussures sur la glace, pour provoquer la formation d’eau. Cependant, les dernières découvertes montrent que l’orientation des molécules à la surface de la glace est cruciale pour la formation d’une fine couche liquide. Ce désordre entre les cristaux de glace provoque la formation d'un film visqueux à l'interface entre la glace et les skis, même à très basse température, même en dessous de -40 degrés Celsius. Cela se produit indépendamment de la pression et du frottement, car les interactions entre les dipôles des molécules de glace et la semelle de la chaussure sont cruciales.

Le rôle de la fonte de surface

Les phénomènes liés à la fonte et au gel de la glace sont extrêmement complexes. La fusion superficielle est un processus naturel qui se produit quelle que soit la température. Même si celui-ci est inférieur au point de fusion, une couche d'eau mobile peut se former sur la glace, ce qui affecte la douceur de la glace. La surface de la glace reste liquide et augmente les dommages possibles, comme par exemple l'éclatement de conduites d'eau non protégées par le gel lorsque l'eau gelée se dilate. Ceci est renforcé par les propriétés de l’eau, qui reste stable en dessous du point de congélation.

Les scientifiques Joost M. W. Frenken et J. Friso van der Veen ont démontré expérimentalement dans les années 1980 que la fonte superficielle est un phénomène pertinent. Les impuretés, telles que les sels, influencent l'épaisseur du film liquide formé et contribuent à la complexité du comportement de fusion. Ces découvertes sont d'une grande importance non seulement pour la compréhension approfondie des propriétés de la glace, mais aussi pour les phénomènes météorologiques, puisque la fine couche de liquide joue un rôle dans la formation des orages.

Les propriétés de la glace

La glace elle-même est l'état solide de l'eau (H2O) et se solidifie à des températures inférieures à 0 °C. Il a une structure cristalline hexagonale et appartient à la classe minérale des oxydes et hydroxydes. Une propriété importante de la glace est l’anomalie de densité : la glace a une densité inférieure à celle de l’eau liquide, ce qui la fait flotter sur l’eau. Cette propriété a d’immenses impacts sur le cycle mondial de l’eau et l’écologie.

L'utilisation de la glace dans divers domaines, tels que la réfrigération des aliments et le sport, est très répandue. En outre, la glaciologie, la science de la glace, constitue un domaine de recherche de plus en plus pertinent, notamment en relation avec le changement climatique et ses effets sur les masses de glace dans le monde entier.

En résumé, la découverte des nouveaux mécanismes de fonte des glaces par l'équipe de Müser représente un changement de paradigme qui pourrait potentiellement avoir des effets considérables sur la compréhension de la glace et de son comportement. Cependant, les conséquences exactes restent pour l’instant floues.