Les lasers ont pressé le fer pour imiter les conditions des noyaux d'exoplanètes
Les physiciens ont simulé les noyaux de certaines exoplanètes rocheuses en les martelant avec des lasers. Les mesures qui en résultent donnent la première idée de la façon dont le fer pourrait se comporter à l'intérieur des planètes à l'extérieur du système solaire qui sont plusieurs fois la masse de la Terre, rapportent des chercheurs le 16 avril dans Nature Astronomy .
"Jusqu'à présent, il n'y avait pas de données disponibles sur l'état de ces matériaux au centre des grandes exoplanètes", explique Ray Smith, physicien au Lawrence Livermore National Laboratory en Californie.
Travaillant au National Ignition Facility , Smith et ses collègues dirigeaient 176 lasers sur une pastille de fer de quelques micromètres d'épaisseur enveloppée dans un cylindre en or. Les lasers ont fourni suffisamment d'énergie pendant 30 milliardièmes de seconde pour comprimer le fer jusqu'à des pressions atteignant 14 millions de fois la pression atmosphérique terrestre au niveau de la mer. Les chercheurs ont mesuré comment la densité du fer a changé à différentes pressions.
Ces hautes pressions sont censées se trouver dans les noyaux de fer des exoplanètes rocheuses qui sont entre trois et quatre fois la masse de la Terre, dit Smith. Bien que notre système solaire n'ait pas de planètes de cette taille, c'est le type d'exoplanète le plus répandu dans la galaxie. Des simulations antérieures suggèrent que certains de ces mondes rocheux peuvent avoir des compositions intérieures semblables à celles de la Terre.
Cette similitude laisse espérer que les exoplanètes peuvent avoir des caractéristiques qui rendent les mondes hospitaliers , comme un champ magnétique ou une tectonique des plaques. Le dernier télescope de chasse aux exoplanètes de la NASA appelé TESS , dont le lancement est prévu le 16 avril au soir, devrait trouver des centaines de planètes de cette taille ( SN Online: 4/12/18 ).
Mais les détails des intérieurs d'exoplanètes sont difficiles à démêler. Jusqu'à présent, les chercheurs ont dû extrapoler le comportement du fer à haute pression à partir de mesures effectuées à basse pression, ce qui a introduit des incertitudes. Avec les nouvelles mesures, les scientifiques peuvent être plus confiants que leurs simulations reflètent des planètes réelles.
Auparavant, Smith et ses collègues avaient fait des progrès en comprimant le diamant à des pressions encore plus grandes ( SN: 8/9/14, p.20 ). Le diamant est facile à comprimer mais ne se trouve probablement pas à l'intérieur des exoplanètes rocheuses.
"C'est l'une des premières expériences de physique minérale qui sera beaucoup plus applicable à chaque planète", explique l'exogéologue Cayman Unterborn de l'Arizona State University à Tempe. "Cela va être très