La communauté astronomique estime généralement que l'un des types de planètes les plus courants dans la Voie lactée est un « monde aquatique », censé être riche en eau ou en glace. Cependant, les dernières recherches menées par l'équipe de Jie Li à l'Université du Michigan montrent que certaines planètes ont une faible densité et peuvent facilement être considérées à tort comme riches en eau. En fait, leurs principaux composants peuvent être de la matière organique semblable à un pistil, riche en carbone, hydrogène, oxygène et azote. Les scientifiques estiment que la « suie » représente jusqu'à 40 % de la masse totale de la comète.
Représentation artistique de la « planète fumée » et de sa formation. Source de l'image : Ari Gea/SayoStudio
L'étude souligne que, tout comme la ligne de neige (la distance à laquelle la glace d'eau peut exister de manière stable autour d'une étoile), il existe également une « ligne de suie » dans le disque de formation des planètes, qui fait référence à l'endroit où cette matière organique peut persister de manière stable. Dans la zone médiane entre la ligne de suie et la ligne de neige, il convient de former une planète riche en suie mais dépourvue d'eau ; en dehors de la limite des neiges, l'eau et la suie sont principalement mélangées, formant un « monde d'eau de soja ». Les modèles estiment que ces planètes à dominance acide peuvent contenir jusqu'à 25 % de sor, tandis que les mondes « bientôt aquatiques » peuvent contenir 15 à 20 % de sor et entre 25 % et 50 % d'eau.
Il est extrêmement difficile de faire la distinction entre le « monde de la fumée » et le « monde de l'eau ». Les données existantes sur la masse et le rayon des planètes ne permettent pas de distinguer les deux types de planètes, ce qui conduit au fait que beaucoup d'entre elles, initialement considérées comme des « mini-Neptunes », pourraient en réalité être composées de carbone organique plutôt que d'eau. Les auteurs suggèrent que ce n'est qu'en analysant la composition de l'atmosphère d'une planète que nous pouvons déterminer avec précision à quel type de planète elle appartient.
Les observations montrent que du méthane et du dioxyde de carbone ont été détectés dans l'atmosphère de certaines exoplanètes telles que K2-12b et TOI-280d, ce qui confirme qu'elles appartiennent à un « monde de suie » ou ont connu une migration de l'extérieur vers l'intérieur. En particulier, TOI-280d présente un rapport carbone/oxygène inhabituellement élevé, qui se rapproche plus de la définition théorique d'une « planète solaire ».
Les scientifiques soulignent que les planètes à suie ont des implications uniques en termes d'habitabilité : elles peuvent avoir des noyaux de diamant, qui ralentissent la circulation des substances volatiles et rendent difficile la génération d'un champ magnétique pour protéger la vie. Cependant, ils sont également riches en matière organique telle que le méthane, qui fournit des matières premières pour les processus chimiques prébiotiques nécessaires à l’apparition de la vie.
L'article conclut que des observations atmosphériques et une modélisation théorique plus détaillées sont nécessaires pour clarifier la frontière entre le monde de l'eau et celui de la suie.
Compilé à partir de /ScitechDaily