Dans un développement qui ne surprendra absolument personne ayant déjà regardé une photo d'Uranus, les scientifiques ont confirmé que les profondeurs des planètes géantes de glace cachent probablement un nouvel état bizarre de la matière. Cette révélation nous vient grâce à de nouvelles simulations informatiques des scientifiques de Carnegie, Cong Liu et Ronald Cohen, publiées dans *Nature Communications*, qui suggèrent que l'hydrure de carbone (CH) fait des choses vraiment étranges sous pression.
Leur étude postule que sous les pressions et températures intenses trouvées loin sous les surfaces de ces planètes lointaines - pensez à 500 à 3 000 gigapascals et 4 000 à 6 000 Kelvin - l'hydrure de carbone pourrait entrer dans un "état superionique quasi-unidimensionnel". C'est une façon élégante de dire que les atomes commencent à se comporter comme s'ils étaient dans un système de métro cosmique conçu par M.C. Escher.
Les simulations ont révélé une structure où les atomes de carbone forment un cadre hexagonal ordonné, tandis que les atomes d'hydrogène s'y déplacent le long de trajectoires en spirale. "Cette nouvelle phase carbone-hydrogène prédite est particulièrement frappante car le mouvement atomique n'est pas pleinement tridimensionnel," a expliqué Cohen. "Au lieu de cela, l'hydrogène se déplace préférentiellement le long de trajectoires hélicoïdales bien définies intégrées dans une structure carbonée ordonnée." Donc, l'hydrogène fait essentiellement une conga line très organisée, très chaude et très pressurisée.
Cette découverte est importante car le mouvement directionnel de ces atomes d'hydrogène pourrait influencer significativement la façon dont la chaleur et l'électricité sont transportées dans les couches profondes des planètes. Ces propriétés sont essentielles pour comprendre la génération des champs magnétiques notoirement étranges d'Uranus et Neptune, qui sont déjà l'équivalent planétaire de porter son pantalon sur la tête.
La recherche souligne une vérité simple : mettez suffisamment de pression sur n'importe quoi, même des éléments basiques comme le carbone et l'hydrogène, et cela commencera à agir de façons inattendues. "Le carbone et l'hydrogène sont parmi les éléments les plus abondants dans les matériaux planétaires, pourtant leur comportement combiné dans les conditions des planètes géantes reste loin d'être pleinement compris," a conclu Liu, dans ce qui pourrait être l'euphémisme de l'année en astrophysique.
Au-delà de nous aider à comprendre pourquoi nos planètes les plus éloignées sont des excentriques cosmiques, ce travail pourrait également éclairer les avancées en science des matériaux ici sur Terre. Il s'avère que les secrets de nouveaux types de comportement directionnel dans la matière pourraient se cacher dans le dernier endroit où quiconque voudrait regarder.