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Un tiers des exoplanètes pourrait être un monde aquatique avec des océans à des centaines de kilomètres de profondeur

Les scientifiques recherchent souvent de l'eau dans l'espace car sur Terre, partout où il y a de l'eau, il y a de la vie.

Les rovers sur Mars recherchent l’eau ou la glace d’aujourd’hui ainsi que les traces d’anciennes rivières et océans. Ils ont balayé la lune à la recherche de traces de glace dans ses cratères et ont même envoyé une sonde pour rechercher de la glace sur une comète. Mais de nouvelles recherches suggèrent que trouver de l'eau H2O cosmique pourrait ne pas être aussi difficile en dehors de notre propre système solaire. Selon une nouvelle étude publiée cette semaine dans PNAS, des simulations basées sur des données exoplanètes suggèrent que les mondes aquatiques recouverts d'océans profonds pourraient être plutôt communs dans toute notre galaxie.

Depuis 1992, les astronomes ont répertorié environ 4 000 exoplanètes en orbite autour d'étoiles lointaines. Il s'avère que la plupart de ces planètes appartiennent à deux catégories de taille: les planètes plus petites avec un rayon environ 1, 5 fois celui de la Terre et une masse environ cinq fois supérieure à notre planète et les grandes planètes avec un rayon égal à 2, 5 fois celui de notre planète et dix fois plus . Jamie Carter de Forbes rapporte que les chercheurs pensent que les planètes aux rayons plus petits sont des mondes rocheux. Ils ont interprété la taille et la masse des grandes planètes comme une classe de planètes appelées naines du gaz, qui ont un noyau rocheux entouré d'un halo de gaz.

En utilisant de nouvelles données sur les rayons et la masse des exoplanètes recueillies par le satellite spatial Gaia, le scientifique planétaire de Harvard, Li Zeng, et ses collègues réunissent plus de détails sur les structures internes des exoplanètes.

Ils ont découvert que ces grands nains à gaz sont mieux expliqués comme des mondes aquatiques. Mais ce ne sont pas des mondes aquatiques comme la Terre, où, malgré 71% de la surface, l’eau ne représente que 0, 02% de la masse de la Terre. Au lieu de cela, ces mondes sont constitués d’eau à 25% et jusqu’à 50%, recouverts d’étranges océans. Il est possible que jusqu'à 35% de toutes les exoplanètes connues soient ces vastes globes recouverts d'un océan, a noté M. Li lors d'une conférence l'été dernier.

Quiconque veut naviguer sur les mers extraterrestres peut toutefois l’oublier.

"C'est de l'eau, mais on ne la trouve pas aussi couramment ici sur Terre", a déclaré Li dans un communiqué de presse. «Leur température de surface devrait se situer entre 200 et 500 degrés Celsius. Leur surface peut être entourée d'une atmosphère dominée par la vapeur d'eau, avec une couche d'eau liquide en dessous. En s’enfonçant plus profondément, on s’attendrait à ce que cette eau se transforme en glace à haute pression avant… d’atteindre le noyau rocheux solide. La beauté du modèle réside dans le fait qu’il explique à quel point la composition est liée aux faits connus sur ces planètes. »

Li explique George Dvorsky de Gizmodo dans un email indiquant que ces planètes peuvent ou non avoir une surface définie. Les océans pourraient avoir des centaines de kilomètres de profondeur, en les appelant: «Insondable. Sans fond. Très profond. »En comparaison, le point le plus profond connu dans les océans de la Terre, Challenger Deep dans la fosse des Mariannes, a moins de onze kilomètres de profondeur.

Le poids de toute cette eau créerait des pressions plus d'un million de fois supérieures à celles observées à la surface de la Terre, ce qui entraînerait un phénomène très étrange au fond, notamment la formation de phases de glace «chaudes et dures», telles que la glace VII. .

Donc, si ces mondes aquatiques sont si courants, pourquoi n'en avons-nous pas un comme notre système solaire? Zeng dit à Carter qu'il est possible que notre système planétaire soit une étrange balle parce que nous avons d'énormes géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne qui flottent.

«La formation de géantes gazeuses et la formation de super-Terres et de sous-Neptunes proches s’excluent un peu», dit-il. "Notre système solaire avait formé tôt le géant gazier Jupiter, ce qui avait probablement empêché ou entravé la formation et la croissance des super-Terres et des sous-Neptunes."

Dans d'autres systèmes stellaires sans planète de la taille de Jupiter, la formation de «super-Terres» rocheuses et de mondes aquatiques est probablement assez commune.

Sean Raymond, un astronome de l'Université de Bordeaux qui n'a pas participé à l'étude, explique à Dvorsky que celle-ci semble parfaite, mais avertit que nous n'avons pas de confirmation directe de tous ces mondes aquatiques. Nos méthodes actuelles de détection des exoplanètes sont indirectes et nous devons déduire ce que nous savons de leur rayon, de leur masse, de leur temps d’orbite et d’autres données.

"[Les conclusions de l'étude] sont statistiques, ce qui signifie que les auteurs ne désignent pas de planètes spécifiques et prétendent que ce sont des mondes aquatiques, mais se concentrent plutôt sur la population dans son ensemble", explique-t-il. "Pourtant, c'est un papier cool et un résultat provocateur."

Il est difficile de dire s'il existe une forme de vie cosmique et aquatique. Mais nous aurons peut-être plus d'informations bientôt lorsque le télescope spatial James Webb sera lancé en 2021. Ce télescope spatial de nouvelle génération devrait être capable de détecter directement l'eau sur des exoplanètes lointaines.

Un tiers des exoplanètes pourrait être un monde aquatique avec des océans à des centaines de kilomètres de profondeur