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Les mondes océaniques, plus répandus que prévu ?

Les mondes océaniques, plus répandus que prévu ?


L’eau est ce dont la vie a besoin pour exister sur Terre, et le cycle de la pluie aux rivières, puis aux océans, puis à la pluie est un aspect essentiel de la stabilité et de l’hospitalité de notre climat. C’est pourquoi les exoplanètes contenant de l’eau sont très recherchées par les astronomes. Une nouvelle étude suggère que ces mondes “humides” sont bien plus nombreux qu’on ne l’avait estimé auparavant, mais que cette eau est souvent piégée dans les roches des planètes telluriques.

Ces travaux, publiés dans La science, indiquent ainsi que ces vastes réserves d’eau ne circuleraient pas à la surface des exoplanètes, sous forme de rivières et d’océans. “C’était une surprise de voir des preuves de tant de planètes océaniques en orbite autour du type d’étoile le plus courant dans la galaxie”, a déclaré Rafael Luque, auteur principal de l’étude et chercheur à l’Université de Chicago.

« Cela a d’énormes implications pour la recherche de planètes habitables. »

Tendances astronomiques

Grâce à de meilleurs équipements de détection, les scientifiques découvrent de plus en plus de signes indiquant la présence de planètes dans d’autres systèmes solaires que le nôtre. Une taille d’échantillon plus grande permet aux chercheurs d’identifier les tendances démographiques – tout comme l’examen de l’ensemble de la population d’une ville peut identifier des tendances difficiles à voir au niveau individuel.

M. Luque, avec son co-auteur Enric Pallé, de l’Institut d’astrophysique des îles Canaries et de l’Université de La Laguna, a décidé d’observer, à plus grande échelle, un groupe de planètes en orbite autour d’étoiles naines de type M. Ces étoiles sont les plus courantes de notre galaxie, la Voie lactée, et les scientifiques en ont identifié des dizaines jusqu’à présent.

Mais comme les étoiles sont beaucoup plus brillantes que leurs planètes, il est impossible d’observer directement les planètes. Les scientifiques détectent plutôt des signes faibles de l’effet des planètes sur leur étoile, notamment l’ombre résultant du passage d’une planète devant son étoile, ou encore le faible effet d’une orbite planétaire sur le mouvement de son soleil. Cela signifie que nous ne savons toujours pas grand-chose sur l’apparence de ces mondes extrasolaires.

“Les deux manières différentes de découvrir des planètes vous donnent chacune des informations différentes”, explique Pallé. En capturant l’ombre causée lorsque la planète transite devant son étoile, les chercheurs peuvent déterminer son diamètre. Et en mesurant la très légère attraction gravitationnelle d’un monde sur son soleil, il est possible d’établir la masse de ce monde.

En combinant ces deux mesures, les scientifiques peuvent se faire une idée de la composition de la planète. C’est peut-être une géante gazeuse comme Jupiter, ou une petite planète terrestre dense comme la Terre.

Ces analyses ont été faites pour des planètes individuelles, mais beaucoup plus rarement pour des populations entières de mondes de la Voie lactée. En examinant 43 de ces exoplanètes, les scientifiques ont vu émerger une tendance surprenante.

La densité d’un grand pourcentage de planètes suggère qu’elles étaient trop légères pour être formées uniquement de roches. En fait, ces mondes sont probablement à moitié constitués d’eau ou d’une autre molécule légère. Imaginez la différence entre prendre une boule de bowling et un ballon de foot, écrivent les chercheurs : la taille est à peu près la même, mais la seconde est faite d’un matériau plus léger que la première.

A la recherche des mondes océaniques

Il pourrait être tentant d’imaginer ces planètes comme ressemblant au “monde sans terre” de Monde de l’eau, avec Kevin Costner, ou des planètes entièrement recouvertes d’océans profonds. Cependant, ces mondes sont si proches de leur étoile que toute eau à la surface existerait sous une forme gazeuse supercritique, ce qui gonflerait le rayon. “Mais nous ne voyons pas cela dans les échantillons”, explique Luque. « Cela suggère que l’eau n’existe pas en tant qu’océan. »

Cette eau existerait plutôt sous forme de mélange, au sein de la roche, ou dans des poches situées sous la surface. Ces conditions ressembleraient à la lune Europa, autour de Jupiter, où l’on pense que l’eau existe dans les océans souterrains.

“J’ai été choqué quand j’ai vu cette analyse – moi-même et plusieurs autres personnes sur le terrain avons supposé que ces mondes étaient tous rocheux et secs”, a déclaré le scientifique exoplanétaire Jacob Bean, de l’Université de Chicago, dont le groupe a été contacté par M. Luque pour effectuer une analyse complémentaire.

Les conclusions des travaux correspondent à une théorie, sur la formation des exoplanètes, qui avait été progressivement abandonnée ces dernières années, selon laquelle plusieurs planètes se forment plus loin, dans leur système solaire, et migrent progressivement vers leur étoile.

Bien que les preuves soient substantielles, M. Bean dit que lui et plusieurs autres scientifiques aimeraient avoir des “preuves tangibles” que l’une de ces planètes est effectivement océanique. C’est quelque chose que les experts espèrent accomplir avec le télescope spatial James Webb, récemment lancé sur son orbite profonde.

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