Sur les conditions océaniques des mondes Hycean

Des études récentes ont suggéré la possibilité de mondes Hycean, caractérisés par de profonds océans d'eau liquide sous des atmosphères riches en H₂. Ces planètes élargissent considérablement la gamme de propriétés planétaires sur lesquelles des conditions habitables pourraient exister. Nous procédons à une modélisation de la structure interne des mondes Hycean pour enquêter sur la gamme de compositions intérieures, de profondeurs océaniques et de fractions de masse atmosphérique possibles. Notre enquête considère explicitement des océans habitables, où les conditions de surface se limitent à celles pouvant soutenir une vie potentielle. Les profondeurs océaniques dépendent de la gravité de surface et de la température, confirmant des études précédentes, et s'étendent de 10 à 1000 km pour des conditions Hycean, atteignant des pressions de base océaniques allant jusqu'à 610⁴ bars avant de passer à de la glace à haute pression. Nous explorons en détail des cas de test de cinq candidats Hycean, plaçant des contraintes sur leurs profondeurs océaniques possibles et leurs compositions intérieures en fonction de leurs propriétés globales. Nous rapportons les limites de leurs fractions de masse atmosphérique admissibles pour les conditions Hycean, ainsi que celles autorisées pour d'autres compositions intérieures possibles. Pour les conditions Hycean considérées, à travers ces candidats, nous trouvons que les fractions de masse admissibles des enveloppes H/He sont de 10^-3. À l'autre extrême, les fractions massiques maximales H/He autorisées pour ces planètes peuvent atteindre 4-8%, représentant des intérieurs purement rocheux sans couche d'H₂O. Ces résultats mettent en évidence la diversité des conditions possibles parmi ces planètes et démontrent leur potentiel à abriter des conditions habitables dans des circonstances très différentes de celles de la Terre. Les prochaines observations du JWST des candidats mondes Hycean permettront d'améliorer les contraintes sur la nature de leurs atmosphères et de leurs intérieurs.