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De nouveaux océans dévoilés sur une lune du Système solaire et une planète extrasolaire

Publié par Le Nouveau Paradigme sur 21 Octobre 2016, 18:04pm

Catégories : #Espace

 

Une nouvelle étude suggère que Dioné, une lune de Saturne, cache un océan sous sa croûte de glace. L’exoplanète Proxima b récemment découverte pourrait quant à elle être totalement recouverte d’un océan.

 

 
 

Proxima b, une planète océan

La planète Proxima b pourrait être une planète océan. Pour confirmer cette hypothèse, les astrophysiciens doivent mesurer la taille de la planète et ainsi en déterminer la densité.

Shutterstock.com/IM_photo
 

Europe, le satellite de Jupiter, Encelade, la lune de Saturne, Mars, lors d’un passé révolu, hébergent ou ont hébergé des océans d’eau liquide. Ce n’est définitivement pas le privilège de la Terre ! Et à cette liste, il faut maintenant ajouter Dioné, une autre lune de Saturne, et peut-être Proxima Centauri b, l'exoplanète la plus proche du Système solaire, récemment découverte.

Dioné, d'abord. Cette lune glacée de 1100 kilomètres de diamètre dissimulerait un océan 100 kilomètres sous sa surface. Mikael Beuthe, de l’Observatoire royal de Belgique et ses collègues ont fait cette découverte grâce aux données obtenues lors du récent survol du satellite par la sondeCassini. Les mesures du champ gravitationnel de Dioné leur ont permis de compléter un modèle numérique de sa structure, qui indique qu’un océan d’eau liquide de plusieurs dizaines de kilomètres de profondeur serait bien présent entre le noyau rocheux et la croûte de glace.

Les chercheurs ont aussi appliqué leur modèle à la structure d’Encelade, et en concluent que l’océan de cette lune ne serait situé qu’à quelques kilomètres sous la surface, ce qui corrobore les dernières études. Plus gros et moins célèbre qu’Encelade et ses gigantesques geysers du pôle sud, Dioné paraît plus calme, mais sa surface fracturée suggère un passé géologique tout aussi tumultueux.

Tout aussi étonnant est le résultat des travaux de Bastien Brugger, du laboratoire d’astrophysique de Marseille, et de ses collègues. L’équipe s’est intéressée à l’exoplanète Proxima Centauri b. Cette planète en orbite autour de Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche du Soleil a été découverte cet été par l’équipe de Guillem Anglada-Escudé, de l’université Queen Mary, à Londres. Outre sa proximité, Proxima b est aussi intéressante par sa ressemblance avec la Terre : sa masse est seulement 1,3 fois celle de la Terre et son orbite est située dans la zone habitable, c’est-à-dire à la bonne distance de son étoile pour pouvoir abriter de l’eau liquide à sa surface. Cependant, on ne connait pas son rayon. La taille d’une exoplanète est en général estimée lors d’un transit (le passage de la planète devant son étoile), mais une telle observation n’a pas pu être réalisée pour Proxima b. Or le rayon est une donnée cruciale, qui, combinée à la masse, permet de déterminer la densité de la planète et d'avoir une idée de sa structure.

Bastien Brugger et ses collègues ont opté pour une approche différente. Ils ont simulé les compositions possibles de Proxima b connaissant sa masse et ont ainsi obtenu une estimation de son rayon. La planète pourrait être gazeuse, comme une petite Neptune, mais les chercheurs ont restreint leur étude au cas le plus probable en simulant uniquement des planètes denses présentant un noyau métallique et un manteau rocheux (comme les planètes telluriques du Système solaire), et éventuellement une masse significative d'eau, à l’image des lunes glacées de Jupiter ou Saturne.

Ils obtiennent ainsi toute une gamme de configurations possibles. La version la plus dense, avec un rayon minimum de 5 990 kilomètres, a un noyau métallique représentant 65 % de la masse totale, le reste étant constitué du manteau rocheux. Cette planète est assez proche de Mercure par sa structure. La configuration la moins dense a un rayon de 8 920 kilomètres (1,4 fois celui de la Terre). L’eau représenterait alors 50 % de sa masse. La planète serait complètement recouverte d’un océan liquide de 200 kilomètres de profondeur. En dessous, du fait de l’énorme pression, l’eau se trouverait sous forme de glace jusqu’au manteau rocheux, à 3 100 kilomètres de profondeur.

Le véritable visage de Proxima b est probablement quelque part entre ces deux configurations mais laisse entrevoir la possibilité d'une planète océan, une idée jusque là purement théorique. Les indications sur la taille de planète obtenues par les chercheurs seront une information utile pour les prochaines observations de Proxima b. Les données sur l’eau sont également précieuses pour les astrophysiciens qui s’intéressent aux scénarios de formation de l’exoplanète. L’estimation de la quantité d’eau permettra aussi d’étudier l’influence du rayonnement ultraviolet et X de l’étoile (bien plus intense que celui du Soleil) sur la perte d’eau par évaporation de la planète, un phénomène encore peu documenté.

Pour les exobiologistes, la découverte d’océans d’eau liquide sur des lunes et des planètes lointaines est une nouvelle excitante. C’est autant d’endroits où une chimie complexe pourrait se mettre en place, en particulier à l’interface entre la roche et l’eau liquide comme sur Dioné ou Encelade. Et, qui sait, permettre le développement de la vie telle que nous la connaissons. Mais l’eau liquide n’est pas nécessairement indispensable pour la vie. En effet, il a été montré récemment qu’une chimie prébiotique riche basée sur les hydrocarbures pouvait exister sur Titan.

http://www.pourlascience.fr/

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