Des exoplanètes à l’atmosphère inhabituelle pourraient maintenir de l’eau liquide et très probablement la vie pendant des milliards d’années
Les planètes ne doivent pas nécessairement ressembler à la Terre pour accueillir la vie. Elles peuvent avoir des atmosphères différentes, des tailles différentes, tourner autour de différents types d’étoiles, tant que tous ces éléments concourent à créer les conditions propices à la vie, il n’est pas nécessaire que la planète soit semblable à la Terre. Les planètes dont l’atmosphère est dominée par l’hydrogène et l’hélium (la nôtre est dominée par l’azote et l’oxygène) en sont un exemple. Selon une nouvelle étude, les exoplanètes rocheuses dotées de ce type d’atmosphère peuvent maintenir de l’eau liquide (et très probablement la vie) pendant des milliards d’années.
Les astronomes ont observé notre système solaire, puis le reste de notre galaxie, puis à nouveau notre système solaire et ce dernier n’est pas du tout standard.
Tout d’abord, les chercheurs ont remarqué que de nombreuses planètes semblent être des Jupiters chauds : des planètes semblables à Jupiter qui ont migré près de leur étoile et sont devenues extrêmement chaudes. Nous n’avons pas vraiment de Jupiter chaud dans notre système solaire, ce qui suggère que ce dernier n’est peut-être pas le plus standard. Ensuite, d’autres recherches ont montré que les Jupiters chauds ne sont pas si courantes, les astronomes les découvraient simplement parce qu’elles étaient plus faciles à repérer. Mais on a également découvert que les super-Terres, des planètes rocheuses plus massives que la Terre mais pas aussi massives que les géantes de glace comme Neptune ou Jupiter, sont très communes. Nous n’avons pas non plus de super-Terre dans notre système solaire, ce qui implique une fois de plus que nous sommes un peu une aberration. C’est toujours la perception actuelle.
Donc, si notre système solaire n’est pas si commun et que nous cherchons des planètes habitables, nous ferions mieux de nous intéresser à différents types de planètes. Mais de quel type ?
La vie telle que nous la connaissons nécessite trois choses : une source d’énergie, une source de nourriture et de l’eau liquide. Après cela, on ne sait pas exactement dans quelle mesure les conditions doivent ressembler à celles de la Terre pour être habitables. Il pourrait s’agir d’une planète rocheuse, d’un satellite comme Europe ou Encelade, ou de quelque chose de tout à fait différent. Dans la nouvelle étude, trois chercheurs travaillant aux universités de Berne et de Zurich, en Suisse, se sont intéressés aux planètes riches en deux éléments chimiques les plus légers : l’hydrogène et l’hélium.
Lorsque les systèmes solaires se forment, l’ensemble du processus enrichit les jeunes planètes de ces deux éléments. Après un certain temps, les planètes perdent cette atmosphère primordiale au profit d’éléments plus lourds (comme l’oxygène et l’azote), c’est exactement ce qui est observé dans notre système solaire, avec la Terre. Mais une grande exoplanète rocheuse, très éloignée de son étoile, pourrait conserver l’hydrogène et l’hélium.
Le fait que ces gaz soient préservés est essentiel, car cela signifie que l’effet de serre pourrait réchauffer ces planètes à des températures habitables. Aujourd’hui, nous connaissons l’effet de serre comme le méchant (parce que nous rejetons trop de gaz à effet de serre et que cela réchauffe la planète très rapidement), mais un certain niveau d’effet de serre est bon, car il rend la Terre idéalement habitable. Sans les gaz à effet de serre, la surface de la Terre serait plus froide d’environ 33°C.
Alors, quel type de planète à effet de serre envisageons-nous ? Et bien, pour que cet effet de serre fonctionne, la planète doit être assez massive.
Selon les chercheurs dans l’étude (lien plus bas) :
L’atmosphère primordiale, dominée par l’hydrogène et l’hélium, ne contiendrait pas suffisamment de gaz à effet de serre importants sur Terre, comme le CO2 ou le méthane. Cependant, si l’atmosphère est suffisamment massive, l’hydrogène agira comme un gaz à effet de serre.
Ils ont utilisé un modèle numérique pour déterminer la durée pendant laquelle de telles planètes pourraient maintenir des conditions d’habitabilité (en d’autres termes, accueillir de l’eau liquide à leur surface). L’équipe a découvert qu’en fonction de la masse de la planète et de la distance qui la sépare de son étoile, certaines planètes pourraient maintenir des conditions habitables pendant 8 milliards d’années.
Cela suggère que le concept d’habitabilité planétaire devrait être révisé et rendu plus large, en considérant la possibilité que de tels systèmes, autrefois ignorés du point de vue de l’habitabilité, soient également dignes d’intérêt.
Toujours selon les chercheurs :
La plupart des planètes accrètent des enveloppes qui sont trop grandes pour permettre des conditions d’eau liquide, ce qui rend la température de surface potentielle trop chaude. Néanmoins, des planètes présentant les conditions initiales requises existent.
Des questions subsistent. Une telle planète pourrait-elle se former ou accumuler de l’eau liquide ? Quel type de conditions serait nécessaire ? Nous ne le savons pas encore, mais nous devons rester ouverts d’esprit lorsque nous étudions l’habitabilité d’autres planètes, concluent les chercheurs.
L’étude publiée dans Nature Astronomy : Potential long-term habitable conditions on planets with primordial H–He atmospheres et présentée sur le site de l’Université de Berne : De l’eau liquide à longue échéance même sur des planètes dissemblables à la Terre ? et de l’Université de Zurich : More Liquid Water on Exoplanets?
