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Combien de planètes habitables peut supporter une étoile ?

Crédits : ESO

D’après une étude récente publiée dans The Astrophysical Journal, jusqu’à sept planètes habitables pourraient évoluer autour d’une étoile sous certaines conditions. Dans notre système, il semblerait également que Jupiter ait joué les trouble-fête.

Découvert en 2017 à 39 années-lumière de la Terre, le système TRAPPIST-1 a captivé notre imagination. Et pour cause : imaginez une étoile entourée de sept planètes, toutes rocheuses et de taille similaire à celle de la Terre. Parmi elles, trois évoluent dans la zone habitable de leur étoile. Ainsi, une ou plusieurs de ces planètes pourraient, sous certaines conditions, abriter la vie.

La configuration de ce système combinée aux nombreuses planètes rocheuses découvertes autour d’étoiles proches ces dernières années a conduit l’astronome Stephen Kane et son équipe, de l’Université de Californie à Riverside, à se poser la question suivante : combien de planètes habitables une étoile peut-elle avoir au maximum ?

Jusqu’à sept, sous certaines conditions

De par nos connaissances en matière d’évolution planétaire, nous savons que vous ne pouvez pas emballer des mondes habitables trop près les uns des autres. Si tel est le cas, cela perturberait en effet beaucoup trop leurs orbites respectives. Mais où se fixe la limite ? Dans le cadre de ces travaux, les chercheurs ont effectué quelques simulations informatiques.

Leurs conclusions sont sans appel. Si vous voulez maintenir à la fois une proximité minimale entre chaque monde, mais également veiller à ce qu’une distanciation sociale favorable au développement de la vie soit respectée, vous ne pouvez emballer que jusqu’à sept planètes habitables autour d’une étoile.

D’après le chercheur, pour avoir une zone habitable suffisamment grande pour accueillir ces sept mondes en toute sécurité, une étoile devrait être 10 à 20% plus massive que le Soleil. Autre exigence : ces planètes devraient cheminer sur des orbites circulaires, plutôt que sur des orbites elliptiques ou irrégulières. Cela permet en effet de minimiser les “risques d’interférences” avec les autres objets.

Sans Jupiter, c’est mieux

Enfin, il serait préférable de n’avoir aucun monde de type Jupiter dans le coin. Selon le chercheur, c’est sa présence qui a limité le nombre de planètes habitables dans notre système. En effet, si l’on prend le cas du Soleil, qui est une étoile de taille moyenne, cette étude suggère que celle-ci pourrait au maximum abriter jusqu’à six planètes habitables. En soi, c’est déjà pas mal ! Or, et jusqu’à preuve du contraire, seule une est aujourd’hui capable de la soutenir.

Jupiter a eu un grand effet sur l’habitabilité de notre Système solaire, car il est massif (deux fois et demie la masse de toutes les autres planètes du Système solaire réunies) et perturbe d’autres orbites“, explique-t-il.

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Trois des planètes TRAPPIST-1 – TRAPPIST-1e, f et g – habitent dans la soi-disant «zone habitable» de leur étoile. Crédits : NASA / JPL

Cibler les systèmes proches

Reste maintenant à identifier les étoiles autour desquelles pourraient évoluer plusieurs “exoterres”. Si l’on met de côté le système TRAPPIST-1, l’étoile de type G (semblable au Soleil) Beta Canum Venaticorum (Beta CVn), que les chercheurs ont utilisé comme exemple pour leur étude, se présente comme une candidate potentielle.

À ce jour, aucune exoplanète n’a été détectée autour de cet objet, ce qui en soi n’est pas forcément une si mauvaise chose. En effet, cela suggère qu’aucune planète géante n’en fait le tour (si tel était le cas, nous l’aurions déjà identifié). En revanche, des études de suivi avec des instruments de nouvelle génération pourraient, à terme, se concentrer davantage sur cette étoile. Ils pourraient ainsi isoler (ou non) la présence de mondes plus petits.

Avec leur optique et leur sensibilité améliorées, ces futurs observatoires pourront également collecter des spectres directement à partir de la lumière réfléchie par les atmosphères de ces planètes. Munis de ces informations, les astronomes pourront alors isoler la présence d’éventuelles biosignatures.