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Les planètes du système TRAPPIST-1 pourraient receler beaucoup d’eau, peut-être même trop !

Crédits ESO/M. Kornmesser

Les sept planètes rocheuses entourant l’étoile voisine TRAPPIST-1 pourraient contenir beaucoup d’eau, suggère une nouvelle étude. Mais peut-être un peu trop pour permettre à la vie d’apparaître.

Il y a quelques mois, la NASA annonçait la découverte de sept nouvelles planètes orbitant autour d’une étoile naine à seulement 39 années-lumière. Confinées dans un système désormais baptisé TRAPPIST-1, ces nouvelles planètes semblent rocheuses et auraient des températures jugées « conviviales » qui pourraient permettre à la vie de s’y développer. Encore faut-il qu’il y ait de l’eau – du moins pour le développement de la vie telle que nous la connaissons. De nouvelles estimations de la composition de ces mondes potentiellement habitables suggèrent que oui, il y en a. Mais peut-être un peu trop. Deux d’entre elles contiendraient plus de la moitié de leur masse en eau, rapporte  dans la revue Nature Astronomy une équipe d’astronomes.

Étonnamment, ce n’est probablement pas une bonne nouvelle pour le potentiel d’hébergement de la vie. « Trop d’eau peut être une mauvaise chose », note en effet à Space.com Cayman Unterborn, de l’Arizona State University (États-Unis).

Toutes les planètes TRAPPIST-1 ont été découvertes via la « méthode de transit » : plusieurs instruments différents ont remarqué les minuscules creux de luminosité de l’étoile TRAPPIST, révélant la présence de planètes. L’ampleur de ces creux a ensuite révélé la taille de ces mondes. Les astronomes ont donc pu estimer les masses des planètes – bien qu’elles ne soient pas précises – en étudiant comment leurs transits ont varié au cours du temps. Avec cette information de masse et de volume en main, les chercheurs se sont appuyés sur des modèles informatiques pour avoir une meilleure idée de la composition de six des mondes TRAPPIST-1. Ils n’ont pas traité de TRAPPIST-1h, la planète la plus éloignée, car on n’en sait pas assez à son sujet.

Ce travail de modélisation suggère qu’il existe un gradient d’humidité dans le système TRAPPIST-1. Les planètes les plus internes, b et c, sont probablement composées d’environ 10 % d’eau en masse, alors que les matières humides représentent au moins 50 % de la masse des planètes f et g, les plus éloignées. Les planètes centrales d et e se situent quelque part entre les deux. Tous ces mondes sont donc humides, même à l’extrémité inférieure du gradient. À titre de comparaison, la Terre ne contient que 0,2 % d’eau en masse. Les chances de trouver la vie dans ce système sont alors très minces.

« En l’absence de terres exposées, les cycles géochimiques clés, y compris la réduction du carbone et du phosphore dans les réservoirs océaniques résultant de l’altération continentale, seront réduits, limitant ainsi la taille de la biosphère », notent les chercheurs. « En tant que tel, bien que ces planètes puissent être habitables dans la définition classique de la présence d’eau de surface, toute biosignature observée à partir de ce système peut ne pas être entièrement distinguable des sources abiotiques, purement géochimiques ».

Toute cette eau pourrait finalement stopper certains processus géologiques clés qui pourraient aider la vie à prendre forme. Par exemple, les roches du manteau terrestre deviennent souvent liquides après s’être déplacées vers le haut dans une zone de pression plus basse, où leur point de fusion est plus bas. Mais une telle « fusion de décompression » pourrait ne pas se produire sur les planètes du système TRAPPIST-1. Le poids énorme des océans globaux augmentant considérablement les pressions du manteau.

Les planètes en orbite autour des naines rouges font face à d’autres défis d’habitabilité, soulignent chercheurs. Ces mondes étant en orbite serrée, ils se retrouvent alors « verrouillés », ce qui signifie qu’ils montrent toujours le même visage à leur étoile parente. Un côté de ces planètes pourrait être bouillant, pendant que l’autre est glacial. Ce problème pourrait être atténué par la présence d’une atmosphère épaisse qui ferait circuler la chaleur. Mais les naines rouges sont instables, et peuvent rapidement dépouiller de leurs atmosphères des mondes potentiellement habitables.

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