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Quelle est la taille minimale d’une planète pour qu’elle puisse espérer abriter la vie ?

Crédits : eoimages.gsfc.nasa.gov.

Nous savons que les petits objets dans l’espace ne peuvent permettre à la vie de prospérer. Se pose alors la question suivante : quelle est la taille minimale pour qu’une planète puisse être considérée comme potentiellement habitable ?

Des chercheurs de l’Université de Harvard se sont penchés sur le problème. Leurs travaux, publiés dans The Astrophysical Journal, permettront de faciliter notre recherche de la vie “ailleurs” dans l’Univers. « Quand les gens pensent aux bords intérieurs et extérieurs de la zone habitable, ils ont tendance à penser de manière spatiale. Autrement dit, ils se demandent à quel point la planète est proche ou éloignée de l’étoile, explique l’astrophysicien Constantin Arnscheidt, principal auteur de l’étude. Mais en réalité, il existe de nombreuses autres variables relatives à l’habitabilité, notamment la masse. Fixer une limite inférieure d’habitabilité en termes de taille de la planète nous impose une contrainte importante dans notre chasse continue aux exoplanètes habitables ».

La seule planète connue pour abriter la vie, c’est la Terre. Il est donc logique de la prendre pour exemple. Pour ces travaux, les chercheurs ont alors considéré comme “monde potentiellement habitable” tous les objets suffisamment denses pour être capables de conserver de l’eau liquide à leur surface pendant au moins un milliard d’années. De quoi permettre à la vie d’avoir une chance de se développer.

planète Mars
La panète Mars . Crédits : iStock

Les “petites” planètes peuvent rester près de leur mère

Ils se sont alors aperçus d’une part que les “petites” planètes (à faible gravité) pouvaient évoluer assez proche de leur étoile, sans pour autant subir un effet de serre trop important. Contrairement aux plus grandes planètes qui, du fait d’être trop proches de leur étoile, absorberaient plus de chaleur que leur atmosphère pourrait en renvoyer. C’est pourquoi une grande planète avec une atmosphère, trop proche de son étoile, verrait tous ses océans s’évaporer. Ce que soulignent ici les chercheurs, c’est que cette contrainte ne s’applique pas aux objets de plus faible gravité.

Il a en effet été remarqué que lorsque les planètes diminuent en taille, plus elles se rapprochent de l’étoile (et donc se réchauffent), et plus leur atmosphère grandit. Celles-ci absorbent certes plus de chaleur, mais en renvoient aussi beaucoup plus. Elles maintiennent ainsi un certain équilibre dans les températures de surface. Autrement dit, là où les plus grandes planètes verraient leurs océans s’évaporer, les plus petites pourraient les conserver.

2,7 % de la masse de la Terre, minimum

Ces planètes en revanche, lorsqu’elles deviennent trop petites, perdent leur atmosphère. L’eau en surface se vaporise alors, ou se met à geler. Il existe donc une taille critique. Une taille minimale en dessous de laquelle une planète ne peut pas être habitable. Cette taille critique, les chercheurs ont ensuite compris qu’elle correspondait à environ 2,7 % de la masse de la Terre. Pour mettre cela en perspective, c’est un peu plus de deux fois la masse de la Lune. En dessous de cette masse donc, pas de vie possible. Du moins pas celle que nous connaissons.

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