Modélisation du transport d'électrolytes dans les exoplanètes riches en eau

Transport de sel à travers le manteau de glace à haute pression d'une hypothétique exoplanète riche en eau avec 1 M_⊕ , 50 % en poids H₂ O, et une température de surface de 300 K Un panache thermique crée un flux ascendant focalisé de glace salée qui fond à la frontière avec l'océan. La cristallisation au fond de l'océan sur une large zone produit un retour diffus de sel dans le manteau. Selon les conditions initiales et les coefficients de partage du NaCl entre la glace et l'océan, le manteau glacé peut agir soit comme un puits, soit comme une source d'électrolytes pour l'océan. L'étiquette C illustre une éventuelle couche limite thermique au fond du manteau glacé au contact avec le manteau rocheux plus chaud. Crédit :Nature Communications (2022). DOI :10.1038/s41467-022-30796-5

Les océans sur des exoplanètes riches en eau pourraient être enrichis en électrolytes, y compris des sels tels que le chlorure de sodium, suggère une étude de modélisation publiée dans Nature Communications . La recherche propose que les électrolytes peuvent être transportés depuis le noyau rocheux de ces planètes et peuvent avoir des implications pour l'habitabilité potentielle de ces mondes océaniques.

Les exoplanètes riches en eau et les lunes glacées sont des environnements prometteurs pour le déroulement des processus biologiques. Les planètes sont formées d'un noyau rocheux séparé de l'eau liquide par une coquille de glace à haute pression. On s'est demandé si le transport des électrolytes du noyau rocheux vers l'océan liquide était entravé par la coquille de glace.

Jean-Alexis Hernandez et ses collègues ont utilisé des simulations de dynamique moléculaire et la modélisation thermodynamique pour explorer comment les électrolytes pourraient être transportés entre la couche de glace et l'océan sur ces planètes. Les auteurs ont découvert que des sels, tels que le chlorure de sodium, pouvaient être incorporés dans les coquilles de glace à haute pression et transportés à travers la glace dans l'océan. Ils soutiennent que cela démontre que les manteaux de glace à haute pression peuvent ne pas agir comme des barrières chimiques entre les noyaux rocheux et les océans d'eau liquide.

Écrivant dans un commentaire d'accompagnement, Baptiste Journaux suggère que l'étude "offre l'argument le plus convaincant à ce jour pour résoudre le dilemme de l'habitabilité de la grande hydrosphère planétaire". + Explorer plus loin