Afin de soutenir la vie, une exoplanète doit simplement traîner là où la chaleur de son étoile est parfaite pour l'eau liquide. Droite?
Pas nécessairement. De nouvelles recherches suggèrent que pour soutenir la vie, une telle planète pourrait également avoir besoin de tectonique des plaques, et celles-ci sont déclenchées dans une bande de distance plus étroite de l'étoile parente.
Rory Barnes, astronome de l'Université de Washington, est l'auteur principal d'un article qui sera publié par The Astrophysical Journal Letters qui utilise de nouveaux calculs issus de la modélisation informatique pour définir une «zone habitable de marée».
Outre l'eau liquide, les scientifiques pensent que la tectonique des plaques est nécessaire pour extraire le carbone excédentaire de son atmosphère et le confiner dans les roches, pour empêcher le réchauffement galactique des serres. La tectonique, ou le mouvement des plaques qui composent la surface d'une planète, est généralement entraînée par la désintégration radioactive dans le noyau de la planète, mais la gravité d'une étoile peut provoquer des marées sur la planète, ce qui crée plus d'énergie pour alimenter la tectonique des plaques.
"Si vous avez la tectonique des plaques, vous pouvez avoir une stabilité climatique à long terme, ce qui, selon nous, est une condition préalable à la vie", a déclaré Barnes.
Les forces tectoniques ne peuvent pas être si sévères que les événements géologiques repoussent rapidement la surface d’une planète et détruisent des vies qui auraient pu prendre pied, at-il dit. La planète doit être à une distance où le tirage du champ gravitationnel de l'étoile génère une tectonique sans déclencher une activité volcanique extrême qui refait surface sur la planète en un temps trop court pour que la vie prospère.
"Dans l'ensemble, l'effet de ce travail est de réduire le nombre d'environnements habitables dans l'univers, ou du moins ce que nous avons pensé comme des environnements habitables", a déclaré Barnes. "Les meilleurs endroits pour rechercher l'habitabilité sont où cette nouvelle définition et l'ancienne définition se chevauchent."
Les nouveaux calculs ont des implications pour les planètes précédemment considérées comme trop petites pour l'habitabilité. Un exemple est Mars, qui avait l'habitude de faire l'expérience de la tectonique, mais cette activité a cessé lorsque la chaleur du noyau interne en décomposition de la planète s'est dissipée.
Mais à mesure que les planètes se rapprochent de leurs soleils, l'attraction gravitationnelle devient plus forte, les forces de marée augmentent et plus d'énergie est libérée. Si Mars se rapprochait du soleil, les remorqueurs de marée du soleil pourraient éventuellement redémarrer la tectonique, libérant des gaz du cœur pour fournir plus d’atmosphère. Si Mars abrite de l'eau liquide, à ce stade, elle pourrait être habitable pour la vie telle que nous la connaissons.
Diverses lunes de Jupiter ont longtemps été considérées comme potentiellement porteuses de vie. Mais l'un d'eux, Io, a tellement d'activité volcanique, le résultat des forces de marée de Jupiter, qu'il n'est pas considéré comme un bon candidat. L’activité tectonique refait la surface d’Io en moins d’un million d’années.
"Si cela devait se produire sur Terre, il serait difficile d'imaginer comment la vie se développerait", a déclaré Barnes.
Une planète potentielle semblable à la Terre, mais huit fois plus massive, appelée Gliese 581d, a été découverte en 2007 à environ 20 années-lumière de la constellation de la Balance. Au début, on pensait que la planète était trop loin de son soleil, Gliese 581, pour avoir de l'eau liquide, mais des observations récentes ont déterminé que l'orbite se trouve dans la zone habitable pour l'eau liquide. Cependant, la planète est en dehors de la zone habitable pour ses forces de marée solaire, qui, selon les auteurs, limitent considérablement les possibilités de vie.
"Notre modèle prédit que les marées ne peuvent fournir qu'un quart du chauffage nécessaire pour rendre la planète habitable, donc une grande quantité de chaleur provenant de la décomposition des isotopes radioactifs peut être nécessaire pour compenser la différence", a déclaré Jackson.
Barnes a ajouté: «L'essentiel, c'est que le forçage des marées est un facteur important que nous allons devoir prendre en compte lors de la recherche de planètes habitables.»
Source: Université de Washington via Eurekalert. Le document est disponible ici.
