La Z-Machine : de la glace plus chaude que de l'eau bouillante !

Installée dans le désert du Nouveau-Mexique, au laboratoire Sandia, la Z-Machine est le plus puissant générateur de rayons X au monde. Ainsi, elle peut exposer un métal comme le fer à des températures de plus de 1 milliard de degrés pendant quelques nanosecondes. Le fer se trouve ionisé et profondément modifié. L'étude de ces données devrait permettre d'interpréter les observations recueillies par le télescope Chandra placé en orbite autour de la Terre. Et ainsi de comprendre l'évolution de l'Univers, voire d'évaluer ses risques d'extinction.

Les chercheurs du laboratoire de sandia avaient déjà stupéfié la planète, se surprenant eux-mêmes, en atteignant les deux milliards de degrés avec la Z machine. Après avoir largement dépassé la température régnant au coeur du Soleil, les voilà qui font geler de l’eau à des températures supérieures à son point d’ébullition !

Beaucoup de gens l’ignorent mais il existe plusieurs formes de glace, comme le physicien Percy Bridgman l’a démontré au début du siècle dernier par ses expériences sur les hautes pressions. L’eau est décidemment un liquide bien étrange. Si on la gèle à basse pression elle augmente de volume, mais à des pressions plus élevées, celui-ci diminue. Les molécules d’eau peuvent alors s’agencer pour former différents réseaux cristallins, que l’on a baptisé glace II, III etc…

Au laboratoire Sandia , Daniel Dolan a soumis un échantillon d’aluminium à un fort courant électrique, d'environ 20 millions d’ampères. Un champ magnétique intense à l’intérieur de la Z-machine en a donc résulté, ce qui a fortement comprimé l’échantillon d’aluminium constitué de plaques, entre lesquelles se trouvait une mince couche d’eau.

En moins d’une centaine de nanosecondes, la pression a dépassé 70 000 atmosphères et l’eau a alors gelé pour former de la glace VII tout en restant plus chaude que de l’eau bouillante !!!!

Plus généralement, les applications scientifiques ne manquent pas, ainsi les modèles des planétologues pour l’intérieur glacé de Neptune doivent maintenant être révisés !