Sciences

Il pleut des diamants sur Uranus et Neptune

Temps de lecture : 2 min

Des modélisations mathématiques et des expériences en laboratoire ont montré que ces «géantes de glaces» étaient plus intéressantes qu'on ne le croyait.

Pour confirmer la théorie de la pluie de diamants, les scientifiques ont réalisé des expériences en laboratoire et se sont appuyés sur des modèles mathématiques. | AD_Images via Canva

 

 
Pour confirmer la théorie de la pluie de diamants, les scientifiques ont réalisé des expériences en laboratoire et se sont appuyés sur des modèles mathématiques. | AD_Images via Canva    

Uranus et Neptune ne sont pas aussi connues et observées que leurs voisines géantes gazeuses Saturne et Jupiter. Pourtant, sous les couches externes de ces planètes se cache peut-être une pluie constante de diamants. Du moins, c'est ce qu'ont démontré des scientifiques.

Cette théorie n'est pas nouvelle. Elle a été émise pour la première fois avant que Voyager 2 –une sonde spatiale lancée en 1977– ne les survole. C'est d'ailleurs la dernière fois que des données rapprochées de ces deux mondes ont été récoltées. Alors, comment est née cette théorie et comment les scientifiques ont pu la confirmer?

Une histoire de pression

Uranus et Neptune sont principalement constituées d'eau, d'ammoniac et de méthane. Des molécules que les astronomes appellent communément «glaces», car lorsque les planètes se sont formées, ces éléments étaient probablement sous forme solide. Ce que les scientifiques savent également, c'est qu'au fur et à mesure que l'on s'enfonce dans une planète, la matière se réchauffe et se densifie.

Grâce à des modèles mathématiques, les chercheurs ont conclu que, dans les régions les plus profondes d'Uranus et de Neptune, les températures avoisinent les 7.000 kelvins (soit 6.727°C ) et que les pressions sont 6 millions de fois supérieures à celles de l'atmosphère terrestre. Dans les couches externes, les températures sont un peu plus froides et les pressions moins intenses (1.727°C et 200.000 fois la pression atmosphérique de la Terre).

Ce que l'on sait également, c'est que sous pression importante, les molécules de méthane peuvent se briser et libérer du carbone. Sur Uranus et Neptune, ces éléments libérés de carbone se rassemblent et forment ensemble de longues chaînes qui, en se resserrant, forment à leur tour des diamants. Ces diamants tombent ensuite vers les couches plus profondes du manteau où, en raison de la chaleur, ils se vaporisent pour ensuite remonter vers la surface et répéter le cycle. C'est la «pluie de diamants».

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Pour confirmer cette théorie, les scientifiques avaient deux options: envoyer un vaisseau spatial vers Uranus ou Neptune, ou réaliser des expériences en laboratoire. Limite économique oblige, la deuxième option a été privilégiée. Ainsi, une expérience avec du polystyrène subissant brièvement les températures et les pressions de ces deux mondes a été menée. Ce plastique n'est pas présent sur ces géants de glaces mais il est beaucoup plus facile à manipuler et –chance!– il se comporte de manière similaire au méthane. Cette expérience a abouti à la formation de diamants de taille nanométrique, validant ainsi les modélisations mathématiques.

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