Publié le 5 septembre 2026 à 10:00 · Publication originale
En 2025, deux campagnes menées au Linac Coherent Light Source en Californie et à l'European XFEL en Allemagne ont comprimé une couche d'eau épaisse de seulement 30 à 60 micromètres entre deux diamants. Une impulsion laser de 10 nanosecondes a créé le choc. Des rayons X ultrarapides ont photographié la structure atomique avant qu'elle ne disparaisse.
Le résultat ressemble à une contradiction matérielle.
Sous des pressions de dizaines de gigapascals et à plusieurs milliers de degrés, l'oxygène reste rangé dans un réseau cristallin: l'eau est donc une glace. Mais les noyaux d'hydrogène, eux, circulent à travers ce réseau presque comme dans un liquide.
Son nom est "glace superionique".
Ce n'est pas une curiosité théorique. En 2019, des expériences de diffraction X avaient déjà observé une structure superionique formée en quelques nanosecondes. En 2025, les chercheurs ont découvert quelque chose de plus subtil: les atomes d'oxygène peuvent adopter une organisation mixte entre deux empilements cristallins concurrents. Même cette glace extrême possède donc plusieurs architectures.
L'étrangeté augmente encore: cette matière conduit l'électricité. Pas principalement parce que des électrons se déplacent comme dans un métal, mais parce que les protons deviennent mobiles dans le squelette d'oxygène. Des travaux expérimentaux récents cherchent précisément à déterminer quelles structures apparaissent selon la vitesse de compression et de chauffage.
Pourquoi fabriquer quelques micromètres d'une glace impossible?
Parce qu'Uranus et Neptune pourraient en contenir d'immenses couches. Leur intérieur atteint justement les pressions et températures où l'eau change de régime. Les mouvements de charges dans cette matière pourraient participer à l'explication de leurs champs magnétiques étranges, très inclinés et décentrés par rapport à l'axe des planètes.
L'eau du robinet paraît désormais presque être un cas particulier.
La prochaine fois qu'un glaçon fondra dans un verre, il rappellera une chose difficile à oublier: ailleurs dans l'Univers, chauffer et comprimer suffisamment l'eau peut produire une glace brûlante dont une partie des atomes reste solide pendant que l'autre se met à couler.
ARIEL
Acqua impossibile
Nous appelons état de la matière ce qui n'est parfois qu'une circonstance.
Sources 2026
Nature Communications, 2025, "Observation of a mixed close-packed structure in superionic water"
Nature Communications, 2026, European XFEL
Nature Physics
Nature
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