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Selon une nouvelle étude de l’Université de Chicago et de l’Université de Pennsylvanie, les conditions de la vie sur des planètes entièrement recouvertes d’eau sont plus probables qu’on le pensait auparavant.

La vie peut exister sur une exoplanète recouverte d’eau

La communauté scientifique a longtemps supposé que les planètes recouvertes d’un océan profond ne soutiendraient pas le cycle des minéraux et des gaz qui maintiennent le climat stable sur Terre – et ne seraient donc pas favorables à la vie. Mais cette étude, publiée le 30 août dans The Astrophysical Journal, a révélé que les planètes océaniques pouvaient rester dans la «zone idéale» pour une habitabilité beaucoup plus longue que prévu. Les auteurs ont basé leurs conclusions sur plus de mille simulations informatiques.

« Cela contrarie vraiment l’idée que vous ayez besoin d’un clone terrestre, c’est-à-dire une planète avec un océan et un océan peu profond », a déclaré Edwin Kite, professeur adjoint de sciences géophysiques à ‘UC.

À mesure que les télescopes s’améliorent, les scientifiques trouvent de plus en plus de planètes en orbite autour d’étoiles dans d’autres systèmes solaires. Ces découvertes produisent de nouvelles recherches sur la manière dont la vie pourrait potentiellement survivre sur d’autres planètes, dont certaines sont très différentes de la Terre – certaines peuvent être entièrement recouvertes d’eau de plusieurs centaines de kilomètres de profondeur.

Parce que la vie a besoin d’une longue période pour évoluer et que la lumière et la chaleur sur les planètes peuvent changer à mesure que les étoiles vieillissent, les scientifiques recherchaient généralement des planètes qui avaient à la fois de l’eau et une certaine stabilité. Le principal exemple que nous avons est la façon dont la Terre a réussie à maintenir la vie. Sur de longues périodes, notre planète s’est refroidi en aspirant les gaz à effet de serre dans les minéraux et en se réchauffant via des volcans.

Des simulations informatiques

Mais ce modèle ne fonctionne pas dans un monde aquatique, avec des eaux profondes recouvrant la roche et supprimant les volcans. Kite et le coauteur de Penn State, Eric Ford, ont voulu savoir s’il y avait un autre moyen que la vie apparaisse. Ils ont mis en place des simulations informatiques avec des milliers de planètes générées au hasard et ont suivi l’évolution de leurs climats sur des milliards d’années.

« Nous avons été surpris par le nombre de planète qui restait stable pendant plus d’un milliard d’années. », a déclaré Kite. « Notre meilleure hypothèse est que ce soit de l’ordre de 10% d’entre elles où la vie peut exister. »

Ces planètes devraient être placées au bon endroit autour de leurs étoiles. Elles devraient également avoir la bonne quantité de carbone et pas trop de minéraux et d’éléments provenant de la croûte dissoute dans les océans, qui pourraient extraire le carbone de l’atmosphère. Elles devraient aussi avoir suffisamment d’eau dès le départ et faire le cycle du carbone uniquement entre l’atmosphère et l’océan, ce qui, aux bonnes concentrations, serait suffisant pour maintenir une stabilité pour entretenir la vie.

Une habitabilité possible sans le cycle géochimique

« Combien de temps a une planète pour que la vie puisse s’y développer, dépend essentiellement du dioxyde de carbone et de la façon dont il se partage entre l’océan, l’atmosphère et les roches dans les premières années de sa création », a déclaré Kite. « Il semble qu’il existe un moyen de maintenir une planète habitable à long terme sans le cycle géochimique que nous observons sur Terre. »

Ces simulations supposent également que les étoiles où se trouve ces planètes recouvertes d’eau sont identiques à la nôtres, mais les résultats sont également optimistes pour les naines rouges, a déclaré Kite. On pense que les planètes des systèmes naines rouges sont des candidats prometteurs pour favoriser la vie, car ces étoiles deviennent plus lumineuses plus lentement que notre soleil, ce qui donne à la vie beaucoup plus de temps pour naître sur ces planètes.

Les naines rouges

Les mêmes conditions modélisées dans cette recherche pourraient être appliquées aux planètes autour des naines rouges: « théoriquement, tout ce dont vous avez besoin est que la lumière venant d’une étoile soit constante. », conclut Kite.

Les ressources informatiques pour faire cette recherche ont été fournies par l’Université de Chicago Research Computing Center et l’Institut pour la cyber-science de Penn State.

Source : University of Chocago