Et si les mini-Neptunes étaient des planètes océans irradiées?

Univers

Une grande partie des exoplanètes connues aujourd’hui sont des « super-Terres », de 1,3 rayon terrestres, et des « mini-Neptunes », de 2,4 rayons terrestres. Ces dernières, moins denses, ont pendant longtemps été considérées comme des planètes gazeuses, constituées d’hélium et d’hydrogène. Des scientifiques du Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université/Cnes)1 ont exploré une nouvelle piste selon laquelle la faible densité des mini-Neptunes pourrait s’expliquer simplement par la présence d’une épaisse couche d’eau soumise à un intense effet de serre en raison de l’irradiation émanant de leur étoile hôte. Ces résultats, qui viennent d’être présentés dans The Astrophysical Journal Letters, démontrent que les mini-Neptunes pourraient être des super-Terres au cœur rocheux, entourées d’eau à l’état supercritique2. Ils suggèrent que ces deux types d’exoplanètes se formeraient de manière similaire. Une autre étude publiée récemment dans Astronomy & Astrophysics et impliquant principalement en France des scientifiques du CNRS et de l’université de Bordeaux3, s’est elle intéressée à l’influence de l’irradiation stellaire sur le rayon de planètes aux dimensions semblables à celles de la Terre et contenant de l’eau. Selon leurs travaux, la taille des atmosphères de ces planètes gonfle considérablement lorsqu’elles sont soumises à un fort effet de serre, allant dans le même sens que l’étude sur les mini-Neptunes. De futures observations permettront de vérifier ces nouvelles pistes ouvertes par les scientifiques français, qui apportent des contributions majeures dans le domaine des exoplanètes.

  • 1. En collaboration avec un chercheur du Laboratoire atmosphères et observations spatiales (CNRS/UVSQ/Sorbonne Université)
  • 2. L’eau supercritique existe à de très hautes pressions et températures.
  • 3. Les scientifiques français travaillent au Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux) et ont utilisé un modèle d’atmosphères planétaires développé au Laboratoire de météorologie dynamique (CNRS/ENS Paris/Ecole Polytechnique– Institut Polytechnique de Paris/Sorbonne Université).
Bibliographie

Irradiated Ocean Planets Bridge Super-Earth and Sub-Neptune Populations. Mousis, Olivier; Deleuil Magali; Aguichine Artyom; Marcq Emmanuel; Naar Joseph; Aguirre Lorena Acuna; Brugger Bastien, and Gonçalves Thomas. The Astrophysical Journal Letters, le 15 juin 2020, DOI : 10.3847/2041-8213/ab9530

Revised mass-radius relationships for water-rich rocky planets more irradiated than the runaway greenhouse limit. Turbet, Martin; Bolmont Emeline; Ehrenreich, David; Gratier, Pierre; Leconte, Jérémy; Selsis, Franck; Hara, Nathan; Lovis, Christophe. Astronomy & Astrophysics, le 9 juin 2020, DOI : 10.1051/0004-6361/201937151

Contact

Olivier Mousis
Chercheur Aix-Marseille Université
Jérémy Leconte
Chercheur CNRS
Clara Barrau
Attachée de presse