Esquema da estrutura interna de um planeta de lava em estado frio.
© Romain Jean-Jacques
Uma atmosfera moldada pelo fracionamento químico
O estudo destaca a importância dos processos de cristalização e diferenciação entre sólidos e líquidos. Graças a simulações numéricas inéditas, os pesquisadores mostram que esses planetas evoluem segundo dois grandes cenários térmicos:
- Se o interior do planeta está totalmente fundido, a atmosfera reflete a composição global do planeta, e a superfície noturna é instável e constantemente renovada.
- Se o interior é majoritariamente sólido, com apenas um oceano de lava raso na face iluminada, a atmosfera revela-se empobrecida em certos elementos voláteis como sódio, potássio e ferro.
À medida que o planeta esfria, minerais distintos precipitam do magma e se acumulam, modificando a composição do oceano de lava residual e, por efeito rebote, a da atmosfera silicatada. Esta transformação química progressiva constitui uma assinatura mensurável à distância.
Observações para reconstituir o fio do tempo
Os instrumentos de observação atuais, nomeadamente o telescópio espacial James Webb (JWST), são agora capazes de medir a temperatura da face noturna desses planetas. Este dado-chave permite inferir seu estado térmico interno e, indiretamente, sua história geológica.
Desde já, as hipóteses deste artigo foram selecionadas para serem testadas com o telescópio espacial JWST, e uma equipe internacional de astrônomos acaba de conseguir um acesso privilegiado para 100 horas de observações. Futuras observações, a partir do solo ou do espaço, permitirão também analisar mais finamente a composição de sua atmosfera. Estes dados oferecerão uma janela única sobre as interações entre atmosfera, oceano de magma e manto sólido.
Rumo a uma nova geofísica das exoplanetas
Esta pesquisa abre caminho para uma abordagem geofísica integrada do estudo de exoplanetas rochosos. Combinando modelização do interior, dados atmosféricos e medições térmicas, torna-se possível reconstituir a evolução desses mundos desde sua formação até seu estado atual.
Os planetas de lava, longamente percebidos como curiosidades exóticas, aparecem agora como chaves essenciais para compreender a história profunda dos planetas telúricos, incluindo o nosso.