Il y a bien plus de « mondes riches en eau susceptibles de soutenir la vie » qu’on ne le pensait, selon une étude

Lorsqu'il s'agit de vie extraterrestre, les scientifiques utilisent traditionnellement le modèle classique de la Terre comme référence. Ce modèle, qui décrit une planète avec un noyau de fer, un manteaumanteau de silicatesilicate et des océans, est souvent appliqué pour étudier les exoplanètes présentant des caractéristiques similaires à celles de notre Planète. Toutefois, ce modèle s'avère trop réducteur, car il ne tient pas compte de la complexité des planètes. Des recherches récentes menées par des scientifiques de l'École polytechnique fédérale de Zurich et de l'université de Princeton soulignent cette complexité en examinant la distribution de l'eau sur les exoplanètes et en révélant des découvertes significatives sur leur formation et leur évolution.

La plupart des exoplanètes observées se situent près de leurs étoiles, ce qui les rend très chaudes et souvent dominées par des océans de magma qui n'a pas encore refroidi pour former un manteau solide de substratsubstrat rocheux de silicate comme avec la Terre. Dans ces conditions extrêmes, l'eau peut se dissoudre dans le magmamagma, tandis que le dioxyde de carbonedioxyde de carbone se libère dans l'atmosphèreatmosphère. L'étude révèle qu'une quantité significative d'eau dans les planètes les plus grandes peut être transportée vers le noyau de fer par des gouttelettes de fer présentes dans le magma. Ce processus est comparé à un ascenseurascenseur, où l'eau facilite la descente du fer, entraînant un enrichissement en eau du noyau. En fait, dans certaines conditions, le fer pourrait absorber jusqu'à 70 fois plus d'eau que les silicates. Cependant, sous l'immense pression au cœur de la planète, l'eau ne se présente plus sous forme de moléculesmolécules de H₂O, mais sous forme d'hydrogènehydrogène et d'oxygèneoxygène.

L'une des conclusions majeures de cette étude est que la quantité d'eau dans les exoplanètes est souvent sous-estimée lorsqu'on ignore sa solubilité et sa distribution dans les couches internes. Cela pourrait signifier que les planètes contiennent bien plus d'eau que prévu, le volumevolume d'eau étant potentiellement sous-évalué jusqu'à dix fois. Caroline Dorn, l'une des chercheuses impliquées et Professeur à l'Institut de physiquephysique des particules et d'astrophysiqueastrophysique de l'ETH Zurich, souligne que « les planètes sont beaucoup plus abondantes en eau qu'on ne le pensait auparavant »

Sous-estimation de la quantité d'eau sur les planètes

Cette recherche a été motivée par des enquêtes sur la teneur en eau de la Terre, qui ont révélé, il y a quatre ans, que les océans à la surface ne représentent qu'une petite fraction de l'eau totale de notre Planète. En effet, le contenu de plus de 80 des océans pourrait être caché à l'intérieur. Ces découvertes reposent sur des simulations calculant le comportement de l'eau dans des conditions similaires à celles qui prévalaient lors de la jeunesse de notre Planète bleue.

Les nouvelles informations sur la distribution de l'eau dans les planètes ont des implications significatives pour l'interprétation des données d'observation astronomique. En utilisant des télescopestélescopes spatiaux et terrestres, les astronomesastronomes peuvent, dans certaines conditions, mesurer le poids et la taille d'une exoplanète. Ces mesures servent à établir des diagrammes de rayon-massemasse qui permettent d'en déduire la composition des planètes. Si, ce faisant - comme cela a été le cas jusqu'à présent - la solubilité et la distribution de l'eau sont ignorées, le « volume d'eau peut être considérablement sous-estimé jusqu'à dix fois », tient à préciser Caroline Dorn, qui en déduit que les « planètes sont beaucoup plus abondantes en eau qu'on ne le pensait auparavant ».

La distribution de l'eau est également cruciale pour comprendre la formation et l'évolution des planètes. L'eau qui s'est accumulée au cœur de la planète y reste piégée, tandis que l'eau dissoute dans le manteau de magma peut éventuellement se dégazer et remonter à la surface pendant son refroidissement. « Donc, si nous détectons de l'eau dans l'atmosphère d'une planète, il y en a probablement beaucoup plus à l'intérieur », précise Caroline Dorn.

Des planètes aux conditions plus propices à la vie

Sans surprise, l'eau est une condition fondamentale pour le développement de la vie. Des spéculations antérieures sur l'habitabilité des Super-TerresSuper-Terres, ces planètes plusieurs fois plus massives que la Terre et recouvertes d'un océan profond, ont conduit à l'idée que trop d'eau pourrait être hostile à la vie. Cette hypothèse reposait sur le fait qu'une couche de glace exotiqueexotique à haute pression pourrait entraver les échanges de substances vitales entre l'océan et le manteau de la planète.

Cependant, cette nouvelle étude rejette cette idée. Elle suggère que les planètes avec de profondes couches d'eau pourraient être moins fréquentes que prévu, car la majeure partie de l'eau sur les super-Terres n'est pas à la surface comme on l'avait imaginé, mais piégée dans le noyau. Cela mène les scientifiques à croire que même les planètes avec une teneur relativement élevée en eau pourraient développer des conditions habitables semblables à celles de la Terre. Ainsi, comme concluent Caroline Dorn et ses collègues, leur étude éclaire d'un jour nouveau « l'existence possible de mondes riches en eau susceptibles de soutenir la vie ».