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Il pourrait y avoir des océans d’eau qui se cachent profondément dans des planètes géantes. Les minéraux dont l’eau est liée dans leur structure moléculaire peuvent rester stables à des pressions extrêmement élevées, de sorte qu’ils peuvent servir de réservoirs d’eau même à l’intérieur de planètes beaucoup plus grandes que la Terre.

Des exoplanètes avec des réservoirs souterrains d’eau

La Terre a aussi un réservoir d’eau. Il est lié dans un minéral appelé ringwoodite, profondément enfoui dans le manteau de notre planète, la couche entre la surface et le noyau. Mais à des pressions plus élevées que celles du manteau, nous ne savons pas exactement comment se comportent ces types de minéraux aqueux, ou hydratés.
Masayuki Nishi de l’Université d’Ehime au Japon et ses collègues ont exploré ce problème en utilisant de l’hydroxyde d’aluminium, un minéral composé d’aluminium, d’oxygène et d’hydrogène. « Nous avons réussi à observer un minéral hydrique sous des pressions beaucoup plus élevées que celles des études précédentes », dit Nishi. Il dit qu’ils ont atteint des pressions plus du double de celles utilisées pour observer les minéraux hydriques dans des études antérieures.

Imiter les conditions extrêmes

Pour ce faire, les chercheurs ont comprimé des échantillons du minéral en poudre entre deux petits diamants et les ont chauffés avec des faisceaux laser. Ceci a été fait pour imiter les environnements chauds et pressurisés au centre des grandes planètes. Ensuite, la structure cristalline des échantillons pressés et chauffés a été examinée à l’aide de rayons X. À partir de cette structure, les chercheurs ont calculé la stabilité du minéral à ces températures et pressions élevées.
Ils ont découvert que l’hydroxyde d’aluminium passait à une nouvelle phase avec une structure plus robuste à haute pression. L’eau emmagasinée dans ce minerai y est restée même sous des pressions incroyablement élevées et à des températures bien supérieures à 2000°Celsius.
« Je considère qu’il existe de nombreux minéraux hydriques qui peuvent être stabilisés sous des pressions beaucoup plus élevées, bien que nous ne le sachions pas encore en raison de la difficulté de la validation. » dit Nishi.

Des super-terres avec des réservoirs souterrains

Ces minéraux pourraient servir de réservoir souterrain pour les eaux de surface des grandes exoplanètes terrestres appelées super-terres et les aider à maintenir les océans liquides nécessaires à la vie telle que nous la connaissons.
Cette recherche a été publiée dans Icarus.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay