Vents supersoniques et pluies de roches : un cocktail m茅t茅o sur une 辫濒补苍猫迟别 de lave
Il va sans dire que les 辫濒补苍猫迟别s de lave comptent parmi les 辫濒补苍猫迟别s les plus inhospitali猫res d茅couvertes au-del脿 des confins de notre syst猫me solaire. Ces boules incandescentes gravitent si pr猫s de leur 茅toile h么te que certaines de leurs r茅gions sont probablement des oc茅ans de lave en fusion. Selon des scientifiques de l鈥橴niversit茅 平特五不中, de l鈥橴niversit茅 York et de l鈥橧nstitut indien pour l鈥檈nseignement des sciences, l鈥檃tmosph猫re et le cycle m茅t茅orologique d鈥檃u moins une de ces 别虫辞辫濒补苍猫迟别s sont des plus 茅tranges : 茅vaporation et pr茅cipitation de roches, vents supersoniques soufflant jusqu鈥櫭� plus de 5 000 km/h et un oc茅an de magma d鈥檜ne profondeur de 100 km.
Dans le cadre d鈥檜ne 茅tude publi茅e dans , les scientifiques ont utilis茅 des simulations par ordinateur pour pr茅dire les conditions sur K2-141b, une 别虫辞辫濒补苍猫迟别 de la taille de la Terre, dont la surface, l鈥檕c茅an et l鈥檃tmosph猫re sont compos茅s du m锚me ingr茅dient : des roches. Les ph茅nom猫nes m茅t茅orologiques extr锚mes pr茅vus par les chercheurs pourraient modifier de fa莽on permanente la surface et l鈥檃tmosph猫re de K2-141b au fil du temps.
芦 Cette 茅tude est la premi猫re 脿 faire des pr茅dictions 脿 propos de conditions m茅t茅orologiques sur K2-141b qui peuvent 锚tre d茅tect茅es 脿 des centaines d鈥檃nn茅es-lumi猫re au moyen de t茅lescopes de nouvelle g茅n茅ration comme le t茅lescope spatial James鈥慦ebb 禄, explique Giang Nguyen, auteur principal et doctorant 脿 l鈥橴niversit茅 York, qui a travaill茅 sous la supervision de Nicolas Cowan, professeur 脿 l鈥橴niversit茅 平特五不中, dans le cadre de l鈥櫭﹖ude.
Les deux tiers de l鈥櫛鸪娲潜璞舨共悦ǔ俦� constamment 茅clair茅s par la lumi猫re du jour
En analysant le mod猫le d鈥檌llumination de l鈥櫛鸪娲潜璞舨共悦ǔ俦�, l鈥櫭﹒uipe a d茅couvert qu鈥檈nviron les deux tiers de K2-141b sont 茅clair茅s en permanence 鈥� contrairement 脿 l鈥檋茅misph猫re illumin茅 auquel nous sommes habitu茅s sur la Terre. K2-141b appartient 脿 un sous鈥慻roupe de 辫濒补苍猫迟别s rocheuses qui orbitent tr猫s pr猫s de leur 茅toile. Cette proximit茅 maintient l鈥櫛鸪娲潜璞舨共悦ǔ俦� dans la m锚me position gravitationnelle, c鈥檈st-脿-dire que le m锚me c么t茅 fait constamment face 脿 l鈥櫭﹖oile.
Du c么t茅 芦 nocturne 禄, la temp茅rature glaciale descend sous la barre des 鈥�200 掳C. Du c么t茅 芦 diurne 禄 de l鈥櫛鸪娲潜璞舨共悦ǔ俦�, on enregistre des temp茅ratures d鈥檈nviron 3 000 掳C, une chaleur non seulement suffisante pour faire fondre les roches, mais 茅galement pour les vaporiser, ce qui cr茅e une atmosph猫re mince 脿 certains endroits. 芦 Les r茅sultats de notre 茅tude signifient probablement que l鈥檃tmosph猫re s鈥櫭﹖end un peu au-del脿 des rives de l鈥檕c茅an de magma, ce qui le rend plus facile 脿 rep茅rer 脿 l鈥檃ide de t茅lescopes spatiaux 禄, indique Nicolas Cowan, professeur au D茅partement des sciences de la Terre et des 辫濒补苍猫迟别s de l鈥橴niversit茅 平特五不中.
Probabilit茅s d鈥檃verses鈥� de roches
Fait 茅tonnant, on observe des pr茅cipitations dans l鈥檃tmosph猫re constitu茅e de roche vaporis茅e par la chaleur extr锚me. Tout comme dans le cycle de l鈥檈au sur Terre, au cours duquel l鈥檈au s鈥櫭﹙apore, s鈥櫭﹍猫ve dans l鈥檃tmosph猫re, se condense, puis retourne sur Terre sous la forme de pluie, le sodium, le monoxyde de silicium et le dioxyde de silicium subissent les m锚mes transformations sur K2-141b. Sur Terre, la pluie s鈥櫭ヽoule vers les oc茅ans, o霉 elle s鈥櫭﹙aporera de nouveau; le cycle d鈥檈au se r茅p猫te ainsi. Sur K2-141b, des vents supersoniques emportent la vapeur de min茅raux constitu茅e de roche 茅vapor茅e vers le c么t茅 芦 nocturne 禄 et glacial, o霉 la roche retombe sous forme de 芦 pluie 禄 dans un oc茅an de magma. Les courants qui en r茅sultent retournent du c么t茅 chaud de l鈥櫛鸪娲潜璞舨共悦ǔ俦�, o霉 la roche s鈥櫭﹙apore de nouveau.
Fait 脿 pr茅ciser : le cycle sur K2-141b n鈥檈st toutefois pas aussi stable que celui sur la Terre. Le courant de l鈥檕c茅an qui ram猫ne le magma vers le c么t茅 芦 diurne 禄 est lent; les scientifiques pr茅voient donc que la composition min茅rale changera au fil du temps et qu鈥檈lle finira par modifier la surface et l鈥檃tmosph猫re m锚mes de K2-141b.
芦 Toutes les 辫濒补苍猫迟别s rocheuses, y compris la Terre, sont tout d鈥檃bord des mondes o霉 la mati猫re est en fusion, puis elles se refroidissent et se solidifient rapidement. Les 辫濒补苍猫迟别s de lave nous donnent une rare occasion d鈥檕bserver cette 茅tape de l鈥櫭﹙olution d鈥檜ne 辫濒补苍猫迟别 禄, ajoute le professeur Cowan.
La prochaine 茅tape pour les scientifiques est de v茅rifier l鈥檈xactitude de ces pr茅dictions. L鈥櫭﹒uipe dispose maintenant de donn茅es sur le t茅lescope spatial Spitzer qui lui donneront un premier aper莽u des temp茅ratures sur la face 芦 diurne 禄 et la face 芦 nocturne 禄 de l鈥櫛鸪娲潜璞舨共悦ǔ俦�. Gr芒ce au t茅lescope spatial James-Webb, qui sera inaugur茅 en 2021, les scientifiques pourront 茅galement v茅rifier si l鈥檃tmosph猫re se comporte comme pr茅vu.
尝鈥櫭﹖耻诲别
尝鈥櫭﹖耻诲别 芦 Modelling the atmosphere of lava planet K2-141b: implications for low and high resolution spectroscopy 禄, par T. Giang Nguyen, Nicolas Cowan, Agnibha Banerjee et John Moores, a 茅t茅 publi茅e dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
DOI:
L鈥橴niversit茅 平特五不中
Fond茅e en 1821 脿 Montr茅al, au Qu茅bec, l鈥橴niversit茅 平特五不中 figure au premier rang des universit茅s canadiennes offrant des programmes de m茅decine et de doctorat. Ann茅e apr猫s ann茅e, elle se classe parmi les meilleures universit茅s au Canada et dans le monde. 脡tablissement d鈥檈nseignement sup茅rieur renomm茅 partout dans le monde, l鈥橴niversit茅 平特五不中 exerce ses activit茅s de recherche dans deux campus, 11 facult茅s et 13 茅coles professionnelles; elle compte 300 programmes d鈥櫭﹖udes et au-del脿 de 40 000 茅tudiants, dont plus de 10 200 aux cycles sup茅rieurs. Elle accueille des 茅tudiants originaires de plus de 150 pays, ses 12 800 茅tudiants internationaux repr茅sentant 31 % de sa population 茅tudiante. Au-del脿 de la moiti茅 des 茅tudiants de l鈥橴niversit茅 平特五不中 ont une langue maternelle autre que l鈥檃nglais, et environ 19 % sont francophones.
