Comme nous l'avons appris en classe de sciences à l'école, la Terre a un intérieur en fusion (le noyau externe) profondément sous son manteau et sa croûte. Les magmas liquides peuvent «fondre» en différents types, un processus appelé séparation de phases liquide-liquide induite par la pression. Le graphite peut se transformer en diamant sous des pressions extrêmes similaires. Maintenant, de nouvelles recherches montrent qu'un processus similaire pourrait avoir lieu à l'intérieur d'exoplanètes «Super-Terre», des mondes rocheux plus grands que la Terre, où un intérieur de silicate de magnésium en fusion serait probablement transformé en un état plus dense également.
Autrement dit, le silicate de magnésium subit ce qu'on appelle un changement de phase à l'état liquide. Les scientifiques ont pu reproduire les températures et les pressions extrêmes que l'on trouverait à l'intérieur de ces exoplanètes en utilisant le laser Janus au Lawrence Livermore National Laboratory et OMEGA à l'Université de Rochester. Une puissante impulsion laser a généré une onde de choc lors de son passage à travers les échantillons. Les changements dans la vitesse du choc et la température de l'échantillon ont indiqué quand un changement de phase a été détecté.
Fait intéressant, les différents états liquides du magma de silicate dans les expériences ont montré des propriétés physiques différentes sous des pressions et des températures élevées, même s'ils étaient toujours de la même composition. En raison des densités variables, les différents états liquides avaient tendance à vouloir se séparer, tout comme l'huile et l'eau.
Les résultats devraient aider à mieux comprendre l'intérieur des exoplanètes de type terrestre, qu'elles soient des «super-terres» ou plus petites, comme la Terre ou Mars.
Le scientifique principal Dylan Spaulding, de l'Université de Californie à Berkeley, déclare: «Les changements de phase entre différents types de fusion n'ont pas été pris en compte dans les modèles d'évolution planétaire. Mais ils auraient pu jouer un rôle important pendant la formation de la Terre et pourraient indiquer que les planètes extra-solaires «Super-Terre» sont structurées différemment de la Terre. »
L'article a été publié dans l'édition du 10 février 2012 de la revue Lettres d'examen physique.
