Astrophysique : un diamant gros comme deux fois la Terre dans l’espace

Il y a quelques mois, une équipe de scientifiques franco-américaine dévoilait l'existence de 55 Cancri e, une planète contenant l’équivalent de plus de 2 masses terrestres de diamants. Olivier Mousis, astrophysicien au laboratoire de recherche UTINAM de l’Université de Franche-Comté, est l'un des 3 chercheurs à l'origine de la découverte de la planète. Entretien.

55 cancri e

Haven Giguere, Yale Univ. / Vue intérieure de 55 Cancri e

Comment pouvez-vous affirmer que 55 Cancri-E, la planète que vous avez découverte avec votre équipe, est constituée en grande partie de diamants ?

Il faut d’abord savoir que le diamant, c’est du carbone, du graphite, mis sous très haute pression. Si vous prenez une mine de crayon par exemple, que vous la placez sous très haute pression, elle se transformera en diamant.

Sur Terre, dans des conditions naturelles, le diamant se forme à des centaines de kilomètres sous la surface. Parfois, grâce à certaines propriétés de la croûte terrestre, il remonte et il est possible d’en trouver à quelques centaines de mètres. Ce diamant naturel, celui que vous pouvez porter au doigt par exemple, est instable dans les conditions atmosphériques de la surface de la Terre. Donc si vous attendez quelques millions d’années, il va se retransformer en graphite.

En quoi cela vous a-t-il permis de déterminer la composition de 55 Cancri-E ?

Concernant 55 Cancri-E, on s’est rendu compte qu’on n’arrivait pas à expliquer les caractéristiques de la planète en utilisant les modèles élaborés pour la structure interne de la Terre. La masse ne correspondait pas au rayon et réciproquement. On a également constaté que l’étoile autour de laquelle gravite 55 Cancri-E est très riche en carbone par rapport au Soleil.

On a donc formulé l’hypothèse que le gaz à partir duquel s’est formée la planète, autour de cette étoile, devait également être riche en carbone. Or, les phases minérales formées à partir d’un gaz riche en carbone présentent une grande concentration en carbone et graphite, et au vu des très hautes pressions autour de la planète, le carbone ne pouvait rester en l’état de sa formation. Il allait former du diamant. Etant donné la proportion importante de carbone dans la composition de 55 Cancri-E, on a estimé que la planète contient l’équivalent de plus de 2 masses terrestres de diamant.

Pensez-vous qu’il puisse y avoir de la vie sur cette planète en diamant ?

Non, la vie est impossible sur ce type de planète, on a une température telle en surface que toutes les liaisons entre les molécules cassent.

En quoi la découverte de 55 Cancri-E permet d’avancer dans la connaissance des objets de l’espace ?

L’étoile autour de laquelle gravite 55 Cancri-E est située à 40 années-lumière de la Terre, ce qui, à l’échelle de l’univers, est très proche. Il y a donc une unité de composition entre ces corps. Comparer leurs propriétés nous renseigne sur les conditions de formation du système solaire et de la Terre, et nous apprend que ce qui marche pour la Terre ne marche pas forcément pour les autres corps de l’espace. Cela montre la diversité de tout ce qui existe dans l’univers.

Il serait intéressant de voir comment évolue cette planète riche en carbone, comment elle évolue dynamiquement par rapport à une planète comme la Terre, du point de vue physique et géologique. Quelle serait la tectonique des plaques sur une planète comme cela, par exemple.

Propos recueillis par Elsa Doladille

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