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Exoplanètes : Doit-on redéfinir la notion de “zone habitable” ?

Crédits : iStock

À ce jour, 3 374 exoplanètes ont été confirmées comme telles. Si la majorité sont des géantes gazeuses, elles sont de plus en plus à être de nature terrestre, évoluant dans les zones habitables de leurs étoiles. Mais qui dit « zone habitable » ne dit pas nécessairement « vie ». Vénus, par exemple, évolue dans cette zone, mais la vie y est quasiment impossible. Une nouvelle étude suggère qu’il serait alors peut-être temps de redéfinir cette notion de « zone habitable ».

Ramses M. Ramirez, du Tokyo Institute of Technology (Japon), analyse depuis quelques années des modèles climatiques pour évaluer les processus qui rendent les planètes habitables. Comme noté dans son étude, la définition la plus générique d’une zone habitable est « la région circulaire autour d’une étoile où les températures de surface sur un corps en orbite seraient suffisantes pour maintenir l’eau à l’état liquide ». Mais est-ce pour autant suffisant ? Pour le chercheur, d’autres considérations doivent être prises en compte pour déterminer si la vie peut vraiment y exister.

« La définition classique suppose que les gaz à effet de serre les plus importants sur les planètes potentiellement habitables sont le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau. Elle suppose également que l’habitabilité de ces planètes est soutenue par le cycle carbonate-silicate, comme c’est le cas pour la Terre, dit-il. Sur notre planète, le cycle carbonate-silicate, alimenté par la tectonique des plaques, régule le transfert de dioxyde de carbone entre l’atmosphère, la surface et l’intérieur de la Terre. Il agit comme un thermostat planétaire sur de longues périodes, et garantit qu’il n’y a pas trop de CO2 dans l’atmosphère (la planète devient trop chaude) ou trop peu (la planète devient trop froide) ».

En d’autres termes, nous recherchons des signes d’habitabilité sur la base de ce que nous connaissons ici sur Terre. Étant donné que le seul exemple d’habitabilité est la planète bleue, les études sur les exoplanètes ont été axées sur la recherche de planètes de type terrestre. Cependant, ces dernières années, cette définition a été remise en question par la confirmation de l’existence de certains corps autour d’autres étoiles. De nouvelles formulations ont alors émergé, complétant les notions traditionnelles en considérant que les planètes habitables peuvent avoir des compositions atmosphériques différentes :

« Certains, par exemple, considèrent l’influence de gaz à effet de serre supplémentaires, comme CH4 et H2, qui ont tous deux été considérés comme importants pour les conditions précoces sur Terre et Mars, explique le chercheur. L’addition de ces gaz rend la zone habitable plus large que ce qui serait prédit par la définition classique. C’est génial, parce que les planètes que l’on pensait être en dehors de cette zone, comme TRAPPIST-1h, peuvent maintenant en faire partie. Il a également été avancé que les planètes avec des atmosphères denses de CO2-CH4 près du bord extérieur de la zone habitable des étoiles plus chaudes peuvent être habitées, parce qu’il est difficile de maintenir de telles atmosphères sans la présence de la vie ».

Selon Ramirez, il y a aussi le facteur temps, qui n’est généralement pas pris en compte lors de l’évaluation des zones habitables. En bref, les étoiles évoluent au fil du temps et émettent des niveaux de radiation variables selon leur âge. Cela a donc pour effet de modifier la zone d’influence d’une étoile. Par ailleurs, alors que la plupart des études précédentes se sont concentrées sur les systèmes d’étoile unique, des planètes habitables peuvent être trouvées dans des systèmes stellaires binaires ou même autour des géantes rouges ou des naines blanches. « De telles formulations élargissent non seulement considérablement l’espace des paramètres des planètes potentiellement habitables à rechercher, mais elles nous permettent de filtrer les mondes les plus (et les moins) susceptibles d’accueillir la vie », note le chercheur.

Ainsi, l’astronome recommande qu’à l’avenir, les chasseurs d’exoplanètes complètent cette notion de « zone habitable » avec les considérations supplémentaires. Ce faisant, ils pourraient peut-être maximiser leurs chances de trouver un jour la vie ailleurs dans l’Univers.

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