Des scientifiques de l'Université de Chicago et du Centre international Abdus Salam (ICTP) ont utilisé des simulations de mécanique quantique pour étudier comment la lumière ultraviolette modifie la chimie de la glace. Leurs résultats sont publiés dans Proceedings of the National Academy of Sciences.
Leur travail reprend des expériences des années 1980 qui montraient que la glace exposée quelques minutes absorbait différemment que la glace exposée pendant des heures. Les chercheurs ont pu, par calcul, isoler la chimie liée à différents défauts de la structure cristalline.
Ils ont modélisé plusieurs cas: glace parfaite, glace avec une vacance, glace contenant des ions hydroxyde et glace avec un défaut de Bjerrum. Selon le défaut, l'apparition d'absorption UV change, et certains défauts provoquent des modifications plus importantes. Au niveau moléculaire, la lumière UV peut casser des molécules d'eau et former des ions hydronium, des radicaux hydroxyle ou des électrons libres qui se dispersent ou se piégent.
L'équipe collabore maintenant avec des expérimentateurs et prévoit de modéliser des surfaces et de l'eau de fonte pour mieux comprendre la libération de gaz du pergélisol et la chimie des lunes glacées.
Mots difficiles
- simulation — reproduction numérique d'un phénomène pour étudesimulations
- mécanique quantique — théorie physique qui décrit phénomènes très petits
- défaut — anomalie dans l'ordre ou la structure solidedéfauts
- vacance — position vide dans le réseau cristallin
- hydronium — ion positif présent dans l'eau
- pergélisol — sol gelé en permanence dans les régions froides
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Questions de discussion
- Pourquoi les chercheurs veulent-ils modéliser des surfaces et de l'eau de fonte ?
- Comment la libération de gaz du pergélisol peut-elle affecter l'environnement local ?
- Préférez-vous les simulations ou les expériences en laboratoire pour étudier la chimie de la glace ? Pourquoi ?
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