Une nouvelle phase hydrique, -AlOOH, s'est avéré stable à des pressions supérieures à 200 GPa. La stabilité du ε-AlOOH à des pressions extrêmement élevées peut affecter les résultats de modélisation de la structure interne et de la circulation en eau profonde de certaines planètes extra-solaires, comme les super-Terres terrestres, car l'hydroxyde peut stocker de l'eau dans ces régions.

L'hydrogène est l'élément le plus abondant dans l'univers et il joue un rôle important dans la structure, dynamique, et l'évolution des planètes. L'hydrogène est transporté dans les régions profondes du manteau sous forme de minéral hydraté via la subduction des plaques océaniques. Pour mieux comprendre la circulation globale de l'hydrogène dans le manteau terrestre, un certain nombre d'expériences à haute pression ont été menées sur la stabilité des phases hydratées dans des conditions du manteau inférieur. Les découvertes récentes de nouveaux minéraux hydratés à haute pression ont étendu le champ de stabilité des phases hydratées vers une pression plus large, plages de température et de composition, suggérant l'existence et les rôles importants de l'eau dans la région la plus profonde du manteau terrestre. Cependant, il y a eu peu d'études sur les minéraux hydratés dans le système à plusieurs composants pertinents pour les dalles de subduction réelles dans les conditions de pression et de température des parties inférieures du manteau terrestre et de celles d'autres intérieurs planétaires.

Nous avons mené des expériences de diffraction des rayons X in situ sur les principales phases hydratées du manteau inférieur de la Terre, CaCl 2 -type d-AlOOH, et ses solutions solides avec FeOOH et MgSiO 4 H 2 à des pressions jusqu'à ~270 GPa, bien plus élevés que ceux du manteau terrestre. Des conditions de haute pression-température (P-T) ont été obtenues par des techniques utilisant un appareil multi-enclumes (MA) et une cellule à enclume diamant chauffée au laser (DAC) dans une large gamme de pressions allant jusqu'à 270 GPa et des températures allant jusqu'à 2, 500 K (tableau S1).

Au dessus de 190 GPa à 2500 K, nous avons observé que d-AlOOH est passé à une nouvelle phase, nommé e-AlOOH. Nous avons également constaté que les hydroxydes formaient des solutions solides sur une large gamme de composition dans le AlOOH-FeOOH-MgSiO 4 H 2 système, qui accueille les éléments majeurs des roches terrestres. Ainsi l'eau pourrait être stockée dans ces hydroxydes dans les profondeurs intérieures de la Terre, super-Terres terrestres, et les noyaux rocheux de certaines planètes glacées, quels que soient leurs modèles de composition.