• Astrophysique: les superterres ou les mini-Neptune pourraient posséder des brumes produites par photochimie qui auraient une influence sur l'habitabilité de ces exoplanètes!____¤201803

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Haze production rates in super-Earth and mini-Neptune atmosphere experiments» ont été publiés dans la revue Nature Astronomy, suggère, grâce à la création pour la première fois en laboratoire de neuf modèles atmosphériques d'exoplanètes hypothétiques sous forme de mélanges gazeux, que les superterres ou les mini-Neptune pourraient posséder des brumes produites par photochimie qui auraient une influence sur l'habitabilité de ces exoplanètes.

     

    Notons tout d'abord que ces brumes sont des couches «en suspension dans la haute atmosphère» constituées «de particules solides provenant de réactions photochimiques, induites notamment par les rayonnements ultraviolets. Elles modifient «le rayonnement réfléchi par la planète» et rendent indétectables les couches atmosphériques inférieures par analyse spectrale.

     

    Ces couches qui créeraient «des biais dans la détermination de la composition chimique des atmosphères des exoplanètes» existeraient en particulier «sur les superterres et les mini-Neptune, à savoir de petites planètes gazeuses avec un cœur rocheux».

     

    Dans ce contexte, une modélisation informatique a permis d'établir des compositions chimiques de mélanges gazeux pouvant refléter l'atmosphère des exoplanètes en question: «neuf mélanges gazeux couvrant des températures allant de 300 à 600 K et de métallicité 100, 1.000 ou 10.000 fois plus élevée que le Soleil (essentiellement composé d'hydrogène et d'hélium)» ont ainsi été sélectionnés «pour autant de planètes potentielles».

     

    Ces mélanges ont alors été produits, chauffés dans des enceintes et «soumis à des décharges de plasma, constituant une source d'énergie, durant trois jours, afin d'initier des réactions chimiques»: en fait, «l'énergie casse les molécules de départ» qui de ce fait «réagissent entre elles pour former» parfois des «particules solides (créant de la brume) et parfois non».

     

    Au bout du compte, «dans tous les modèles testés», une production de particules par photochimie, «autrement dit de brume» a été observée: «si dans certains cas le taux de formation de brume était très faible, l'expérience était particulièrement probante pour les atmosphères riches en eau et en méthane (de métallicité 1.000 fois supérieure à la métallicité solaire) chauffées à 300 et 400 K, avec environ 10 mg de particules formées par heure».

     

    Soulignons ici que ces couches protectrices peuvent modifier les températures atmosphériques, «par exemple en emprisonnant la chaleur», et empêcher «certaines radiations dangereuses d'atteindre la surface de la planète». En outre, des molécules organiques contenues dans ces brumes «pourraient se déposer à la surface des exoplanètes» et «favoriser l'apparition de la vie».

     

    En conséquence, cette étude qui révèle «quels types d'atmosphères sont susceptibles de posséder des brumes photochimiques» ouvre des pistes pour aider à «préciser l'analyse spectrale des atmosphères des exoplanètes» en vue d'y détecter des traces de vie.

     

     


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