Une casserole de lave en ébullition, coiffée d'un couvercle épais de gaz. Voilà à peu près à quoi ressemblent les sub-Neptunes — des planètes abondantes dans d'autres systèmes stellaires, mais absentes du nôtre. Sous une épaisse atmosphère d'hydrogène, un océan de magma incandescent s'agite. Et il n'est pas muet : les substances chimiques issues des profondeurs s'infiltrent dans l'air et y laissent leurs « empreintes ».

Les astronomes savent depuis longtemps repérer ces empreintes — les raies d'absorption du spectre — grâce à des télescopes comme James Webb. Mais jusqu'ici, aucune méthode ne permettait de déduire précisément de ces raies ce qui se passe dans l'océan lui-même. Le nouvel outil MELTYQ relie pour la première fois directement les données sur la lumière traversant l'atmosphère à la composition du magma. Il tient compte de la façon dont les gaz (eau, monoxyde de carbone, dioxyde de carbone, ammoniac) se dissolvent dans le bain fondu et dont les réactions d'oxydoréduction modifient leur quantité dans l'air.

Le test sur les planètes réelles K2-18 b et TOI-270 d a montré que la méthode peut reproduire leurs spectres observés. Mais il reste des nuances. Par exemple, pour TOI-270 d, la structure d'absorption CO/CO₂ à la longueur d'onde de 4,5 microns n'a pas été entièrement capturée — comme si un traducteur butait sur une phrase complexe. Et pour l'instant, des modèles plus flexibles, non contraints par la physique du magma, décrivent les données un peu mieux. MELTYQ est donc un premier pas, pas le dernier.

Ainsi, le spectre venu du fin fond de l'espace se transforme en recette pour la « casserole » planétaire. Nous savons désormais au moins quelles questions poser.