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Wasp 12b, la planète pleine de carbone.


Depuis quelques années, les planétologues spéculaient sur l'existence possible de planètes carbonées. Grâce à Spitzer, on sait maintenant que Wasp 12b en est une. Il devrait donc aussi exister de véritables exoTerres dont la composition serait dominée non plus par les silicates mais par les carbures.

Wasp 12b est une planète à l'agonie. Elle orbite en seulement un jour ou presque autour de Wasp 12, une étoile de type solaire située à environ 870 années-lumière dans la constellation du Cocher. Cette proximité et l'influence des forces de marée portent son atmosphère à une température de plus de 2.500 kelvins. Cette Jupiter chaude, découverte grâce à SuperWasp (acronyme de Super Wide Angle Search for Planets), perd donc son atmosphère à un rythme impressionnant.

Un groupe d'astrophysiciens vient de l'observer plus en détails dans l'infrarouge à l'aide du télescope Spitzer. Ils ont d'abord mesuré le spectre et la courbe de luminosité résultant des émissions composées de l'étoile et de la planète, puis le spectre de l'étoile au moment où la planète passait derrière elle. En soustrayant de la première mesure le signal de la seconde, ils ont fait apparaître les signaux dus à l'atmosphère seule de Wasp 12b. On a pu ainsi connaître une partie des secrets de sa composition chimique. Le résultat a été tellement surprenant qu'il a justifié une publication dans la revue Nature.

De façon laconique, c'est la première exoplanète dont le rapport carbone sur oxygène, C/O, est supérieur à 1. Dit de façon plus explicite, on était en présence pour la première fois d'une planète carbonée, du genre de celles théorisées depuis quelques années par des astrophysiciens comme Marc Kuchner.

Le spectre infrarouge de la planète Wasp 12b montre la présence de méthane et de monoxyde de carbone.

Le spectre infrarouge de la planète Wasp 12b montre la présence de méthane et de monoxyde de carbone.


Wasp 12b est une géante gazeuse dont la masse est d'environ 1,4 fois celle de Jupiter. Les observations de Spitzer en infrarouge montrent la présence de grandes quantités de monoxyde de carbone (CO) et surtout de méthane (CH4), avec assez peu de vapeur d'eau (H20).

Des planètes au cœur de diamant !

C'est de la mesure de ces quantités que l'on déduit que le rapport C/O est supérieur à tout ce que l'on connaît dans le Système solaire, bien que celui-ci soit mal connu dans le cas des géantes. En tout état de cause, lorsque ce rapport est supérieur à 1, les modèles planétologiques prédisent une sorte de point de bascule en matière de cosmochimie. Ainsi, le noyau de ces planètes ne devrait pas être constitué de silicates mais de carbures, voire de diamants. En fait, comme popularisé par Arthur Clarke dans ses romans, comme 2061 : Odyssée 3, certains chercheurs pensent depuis un certain temps que les cœurs de Jupiter ou de Neptune pourraient être en diamant.

Les carbures (carbides en anglais) sont des composés chimiques du carbone avec un second élément chimique autre que l'oxygène.

Les carbures (carbides en anglais) sont des composés chimiques du carbone avec un second élément chimique autre que l'oxygène. De véritables planètes de carbures, encore appelées planète de carbone, devraient exister, en particulier dans les environnements liés aux naines blanches. Sur le schéma ci-dessus, on voit une coupe de l'une de ces planètes. Un noyau en fer (iron) devrait se retrouver entouré d'un manteau de carbures sur lequel flotterait une croûte de diamant enrobée de composés carbonés avec une atmosphère elle aussi riche en carbone.


Débarrassés de certains des préjugés sur la formation des systèmes planétaires par la découverte imprévue des Jupiter chauds, certains planétologues ont exploré l'idée non seulement de géantes gazeuses carbonées mais aussi de véritables planètes rocheuses de carbone, constituées de carbures à la place de silicates. La découverte de Wasp 12b conforte l'idée que de tels astres devraient exister dans l'univers. Les diamants y seraient aussi communs que les quartz et, pour les éventuels habitants de ces corps célestes, il n'y aurait probablement rien de plus chic que d'offrir une bague en verre.

On peut se faire une vague idée de ces planètes en pensant aux chondrites carbonées, les météorites riches en carbone comme celle tombée au lac Tagish.