Parmi les exoplanètes, la façon dont certaines super-terres, ces planètes rocheuses géantes, produisent leur champ magnétique retient particulièrement l'attention. Alors que sur Terre, ce bouclier provient du noyau externe liquide, ces mondes pourraient s'appuyer sur d'immenses réservoirs de roche en fusion.
Des couches profondes de roche en fusion dans certaines super-terres pourraient générer des champs magnétiques puissants, potentiellement plus forts que celui de la Terre, et protéger ces exoplanètes des radiations nocives. Crédit: Illustration du Laboratoire d'Énergétique Laser de l'Université de Rochester / Michael Franchot
Les super-terres sont des planètes plus massives que la nôtre, mais sans l'enveloppe gazeuse des géantes comme Neptune. Elles représentent la catégorie la plus répandue d'exoplanètes dans notre galaxie, bien qu'absentes de notre Système solaire. Leur taille et leur masse en font des objets d'étude privilégiés pour comprendre la diversité planétaire.
Sur notre planète, le champ magnétique est produit par les mouvements de convection dans le noyau externe de fer liquide, un phénomène connu sous le nom de dynamo. Cependant, pour les super-terres, la situation pourrait être bien différente. Leurs noyaux, selon leur état solide ou liquide, ne permettent pas toujours ce mécanisme, ce qui pose la question de leur protection magnétique.
Dans une étude publiée dans Nature Astronomy, des chercheurs de l'Université de Rochester proposent une alternative. Ils mettent en avant le rôle d'un océan magmatique basal, une couche de roche en fusion située à la base du manteau. Cette idée ouvre de nouvelles perspectives sur la structure interne des planètes et leur capacité à abriter la vie, en offrant une source inattendue de champ magnétique.
Afin de vérifier cette idée, l'équipe a réalisé des expériences de choc laser, combinées à des simulations. Sous les pressions extrêmes rencontrées dans les super-terres, la roche en fusion devient suffisamment conductrice pour établir et maintenir un champ magnétique durable. Ces champs pourraient même être plus puissants et persistants que celui de la Terre, selon les modèles développés.
Cette découverte a des implications majeures pour l'habitabilité. Un champ magnétique suffisamment puissant protège une planète des rayonnements cosmiques, ce qui est indispensable pour le développement de la vie telle que nous la connaissons. Par conséquent, les super-terres dotées d'océans magmatiques pourraient offrir des environnements stables et propices, augmentant les chances de trouver des conditions favorables ailleurs dans l'Univers.