Des exoplanètes riches en carbone… et faites de diamant

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À mesure que des missions comme celle du télescope spatial Hubble et des instruments TESS et Kepler continuent de nous fournir un aperçu des propriétés des planètes situées autour d’autres étoiles – les exoplanètes –, les chercheurs ont de plus en plus de facilité à déterminer l’apparence de ces mondes, leur composition, et à savoir s’ils pourraient être habitables, ou non. Dans une récente étude, des spécialistes ont ainsi conclu que certaines planètes riches en carbone pourraient être constituées de diamants et de silice.

Ces travaux ont été publiés dans The Planetary Science Journal.

« Ces exoplanètes sont complètement différentes de tout ce que l’on peut trouver dans notre système solaire », affirme la principale auteure de l’étude, Harrison Allen-Sutter, de l’Université d’État de l’Arizona (ASU).

Comment créer des exoplanètes en diamant?

Lorsque les étoiles et les planètes sont formées, elles proviennent du même nuage de gaz, et leur composition est donc largement similaire. Une étoile possédant un plus faible taux de carbone par rapport à l’oxygène posséderont des planètes semblables à la Terre, qui contiennent surtout de la silice et des oxydes, avec une très petite quantité de diamant (on trouve environ 0,001% de diamants dans la composition de notre planète).

Mais les exoplanètes orbitant autour d’étoiles plus riches en carbone que notre soleil pourraient être elles aussi plus riches de cet élément. Mme Allen-Sutter et ses coauteurs Emily Garhart, Kurt Leinenweber et Dan Shim de l’ASU, en collaboration avec Vitali Prakapenka et Era Greenberg de l’Université de Chicago, ont émis l’hypothèse que ces planètes riches en carbone pourraient se transformer en diamant et silice, si l’on y trouve aussi de l’eau, un élément abondant dans l’univers.

Jusqu’à maintenant, aucune forme de vie n’a été découverte sur d’autres planètes, mais les recherches se poursuivent. Des spécialistes des planètes et des astrobiologistes utilisent des instruments sophistiqués, dans l’espace et ici, sur Terre, pour découvrir des planètes possédant les caractéristiques appropriées et le bon emplacement autour de leur étoile respective, afin que la vie puisse y proliférer.

Pour les planètes riches en carbone qui font l’objet de l’étude, cependant, elles ne possèdent fort probablement pas les caractéristiques nécessaires à l’apparition de cette vie extraterrestre.

Si la Terre est géologiquement active, ce qui est un facteur d’habitabilité, les résultats des travaux de recherche démontrent que les planètes riches en carbone sont trop dures pour posséder une activité géologique, et que cette absence d’activité pourrait rendre la composition de leur atmosphère impropre à la vie. Et impossible de se priver d’une atmosphère clémente: celle-ci protège d’éventuelles formes de vie en leur permettant de respirer, en bloquant l’environnement mortel de l’espace, et la pression résultant de l’existence d’une atmosphère favoriser l’apparition d’eau liquide.

« Sans égard à l’habitabilité, il s’agit d’une étape additionnelle pour nous aider à comprendre et caractériser nos observations toujours croissantes des exoplanètes », a poursuivi Mme Allen-Sutter. « Plus nous en apprenons, mieux nous pouvons interpréter les données provenant de futures missions, comme celle du télescope spatial James Webb et du télescope Nancy Grace Roman pour comprendre les mondes qui existent au-delà de notre système solaire. »


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