Planète de lave sur laquelle les pluies ont vaporisé de la roche analysée par les scientifiques

K2-141b dans une représentation artistique (crédit : Julie Roussy, McGill Graphic Design)

Une planète de lave, c’est-à-dire une de ces exoplanètes rocheuses qui orbitent si près de son étoile qu’elle est caractérisée par une surface presque entièrement fondue, a été analysée dans une nouvelle étude parue sur Avis mensuels de la Royal Astronomical Society. Cette exoplanète, appelée K2-141b, est caractérisée par une atmosphère et un cycle météorologique très étranges, avec des roches qui s’évaporent et « pleuvent » à la surface et des vents supersoniques dépassant les 5000 km/h. À ces caractéristiques s’ajoute l’existence, selon ce que les chercheurs eux-mêmes ont théorisé, d’un énorme océan de magma de plus de 100 km de profondeur, donc presque 10 fois plus profond que la zone marine la plus profonde ici sur Terre.

Les chercheurs sont arrivés à ces conclusions en utilisant des données obtenues à partir d’observations pour créer des simulations informatiques complexes. C’est une exoplanète rocheuse, assez semblable à la Terre, mais où la roche est l’élément principal puisqu’elle constitue la surface, l’océan et l’atmosphère.
Selon Giang Nguyen, un étudiant de l’université de York qui a participé à l’étude, les conditions météorologiques de K2-141b, à près de 200 années-lumière de nous, pourraient déjà être détectées par James Webb, le télescope spatial de la NASA qui pourrait être lancé prochainement.

C’est l’une de ces planètes qui tournent toujours la même face vers l’étoile, une caractéristique typique de ces exoplanètes qui orbitent très près de leur étoile.
C’est précisément pour cette raison que les chercheurs ont calculé que l’hémisphère « nocturne » est caractérisé par des températures inférieures à -200° alors que le côté « diurne » affiche des températures supérieures à 3000°. Une belle excursion thermique, il n’y a rien à dire, et une température, celle du côté diurne, qui fait fondre les roches facilement, ou plutôt les vaporise, réussissant à créer une véritable atmosphère rocheuse, au moins dans certaines zones.

C’est précisément cette atmosphère particulière, au-dessus d’un énorme océan de magma, qui pourrait être détectée par les futurs télescopes spatiaux, selon Nicolas Cowan, professeur du département des sciences de la Terre et des planètes à McGill, un autre auteur de l’étude.
La chose la plus surprenante, peut-être, est la pluie : l’atmosphère faite de vapeur de roche en fusion est soumise au même cycle de l’eau que celui qui existe ici sur Terre.
Les roches s’évaporent, le gaz monte dans l’atmosphère et se condense, puis se précipite sous forme de pluie. Ce n’est pas nouveau puisque des cycles de ce type, impliquant des matériaux qui ne sont pas de l’eau, ont été identifiés sur plusieurs autres planètes, mais c’est la première fois qu’un tel cycle est identifié avec un matériau qui est généralement toujours considéré comme dur et solide, comme la roche.

L’étrange cycle de cette planète voit la vapeur minérale des roches en fusion, traînée par les mêmes vents supersoniques, atteindre le côté glacé, le « côté nuit », et la « pluie » former un océan de magma.
« Toutes les planètes rocheuses, y compris la Terre, sont nées sous forme de mondes en fusion, mais se sont ensuite rapidement refroidies et solidifiées. Les planètes de lave nous donnent un rare aperçu de cette phase de l’évolution planétaire », ajoute M. Cowan dans le communiqué de presse.

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