Les planètes qui ne montrent qu’un visage à leur étoile peuvent-elle abriter la vie ?

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Crédits : Ana Lobo / UCI

Une étude récente menée par des chercheurs de l’Université de Californie (Irvine) laisse entendre que de l’eau sous forme liquide pourrait exister dans le terminateur (la ligne de séparation fictive entre la zone éclairée et la zone sombre d’une planète) sur les planètes qui ne montrent qu’une seule face à leur étoile. Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal.

Les étoiles naines M sont des étoiles de faible masse et de faible luminosité qui appartiennent à la séquence principale, c’est-à-dire qu’elles produisent de l’énergie principalement par fusion nucléaire de l’hydrogène en hélium dans leur noyau. Ces étoiles, appelées aussi naines rouges, ont des masses inférieures à environ la moitié de celle du Soleil et des températures de surface inférieures. Elles sont également très courantes : elles représentent en effet environ 70 % de toutes les étoiles de la Voie lactée.

Les planètes rocheuses en orbite autour d’étoiles naines M sont parmi les cibles astronomiques les plus prometteuses et les plus abondantes pour détecter les climats habitables. Ces mondes, comme la Lune avec la Terre, tournent cependant probablement de manière synchrone, ne présentant qu’une seule face à leur étoile.

Ces planètes ont donc un côté jour permanent et un côté nuit permanent. Sur le côté obscur, la nuit perpétuelle produirait des températures capables de faire geler l’eau. À l’inverse, le côté de la planète faisant toujours face à son étoile pourrait être trop chaud pour que l’eau puisse rester à l’état liquide. Ces différences de température jour-nuit importantes pourraient ainsi réduire le potentiel d’habitabilité de ces planètes… à moins que.

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Vue d’artiste d’une grande planète en orbite autour d’une petite étoile naine rouge. Crédits : Carnegie Institution for Science

Une zone de transition potentiellement habitable

Dans le cadre de ces nouveaux travaux, des chercheurs se sont intéressés à la bande de séparation entre la zone éclairée et la zone sombre de ces planètes, appelée aussi la ligne de terminaison ou simplement « le terminateur ». Ces environnements ni trop chauds ni trop froids, ni totalement dans l’ombre, ni totalement dans la lumière pourraient-ils supporter de l’eau à l’état liquide, et donc potentiellement la vie ?

Pour le savoir, l’équipe a utilisé un logiciel généralement utilisé pour modéliser le climat de la Terre, tout en faisant quelques ajustements de manière à s’adapter aux conditions retrouvées sur ces planètes. D’après les résultats, de telles planètes pourraient effectivement supporter des climats habitables stables confinés à cette région bien spécifique qui pourrait alors faire office de refuge pour la vie telle que nous la connaissons.

Reconnaître ces environnements comme des supports potentiels pour la vie signifie également que les astronomes devront ajuster la façon dont ils étudient les climats des exoplanètes pour sonder leur potentiel d’habitabilité, car les biosignatures créées par la vie pourraient n’être présentes que dans des parties spécifiques de leur atmosphère.