L’exoplanète potentiellement habitable Kepler 422-b (à gauche) comparée à la Terre (à droite)
Ph03nix1986/Wikimedia Commons
La découverte d’exoplanètes, celles qui se trouvent en dehors de notre système solaire, est devenue assez routinière, grâce à certains des télescopes bourreaux de travail que la NASA et d’autres agences spatiales ont développés au cours des deux dernières décennies. Kepler en a trouvé des milliers, y compris des planètes de lave infernales, et TESS, lancé en 2018, continue de recenser sa propre collection de mondes étranges.
Mais pour tous les mondes que nous trouvons, très peu se trouvent dans la « zone de la boucle d’or » – une région autour d’une étoile où les conditions sont idéales pour que de l’eau liquide soit présente à la surface. Approchez-vous trop d’une étoile et la substance s’évapore, trop loin et elle gèle. Cela rend assez difficile pour la vie – telle que nous la connaissons – de commencer.
Seules quelques dizaines d’exoplanètes découvertes se trouvent dans la zone Boucle d’or autour de leurs étoiles hôtes, limitant la liste des mondes potentiellement habitables que les scientifiques peuvent sonder à la recherche de signes d’existence extraterrestre. En règle générale, nous recherchons des mondes similaires au nôtre. Après tout, la Terre héberge des créatures vivantes et respirantes d’une variété insondable, donc des conditions similaires ailleurs devraient faciliter la même chose.
Mais une mauvaise nouvelle pour les astronomes extraterrestres : les planètes capables de maintenir la vie tout comme la Terre sont probablement assez rares.
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Dans une nouvelle étude, publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, les chercheurs ont étudié 10 planètes semblables à la Terre dans la zone Goldilocks, en mettant particulièrement l’accent sur la mesure de leur capacité de photosynthèse à base d’oxygène, qu’ils appellent OP.
Sur Terre, OP est critique. C’est le même type de photosynthèse qui alimente les plantes. La lumière est absorbée et finalement convertie en énergie chimique. La vie complexe dépend pratiquement du processus sur Terre, et très peu d’organismes génèrent de l’énergie d’une autre manière. Les chercheurs suggèrent que ce processus devrait être assez courant dans le cosmos, car toutes les planètes reçoivent la lumière de leurs étoiles hôtes.
Déterminer la quantité d’OP qui pourrait se produire sur une exoplanète est possible en examinant la quantité de lumière susceptible d’atteindre la planète – en fonction de la distance de son étoile hôte et de la chaleur et de la luminosité de cette étoile. Cette mesure a aidé l’équipe à calculer le « rayonnement photosynthétiquement actif », ou PAR, qu’une planète pourrait recevoir.
En examinant 10 analogues de la Terre, l’équipe a découvert qu’aucun n’approchait la quantité de PAR Terre reçue et ne pouvait donc pas soutenir une biosphère comme la nôtre.
Les étoiles naines rouges comme Trappist-1 et Proxima Centauri ne brillent pas aussi fort ou ne génèrent pas la même quantité de chaleur que notre soleil. Cela réduit la quantité de PAR atteignant les exoplanètes sur leur orbite. Parce que les naines rouges sont l’étoile la plus commune de la Voie lactée, la découverte des signaux, peut-être, une deuxième Terre pourrait ne pas être aussi commune que les astronomes l’avaient espéré.
« Cette étude impose de fortes contraintes sur l’espace des paramètres pour la vie complexe, il semble donc malheureusement que le » sweet spot « pour héberger une riche biosphère semblable à la Terre ne soit pas si large », a déclaré Giovanni Covone, astrophysicien à l’Université de Naples et auteur principal de l’étude. Essentiellement, la zone Goldilocks n’est peut-être pas aussi large que nous le pensions.
Cependant, l’équipe a identifié une cible légèrement plus prometteuse : Kepler-442b, qui se trouve à plus de 1 200 années-lumière de la Terre. Kepler-442b est un peu plus grand que la Terre et deux fois plus massif et a déjà été désigné comme une exoplanète potentiellement habitable. Elle reçoit la plus grande quantité de PAR dans les planètes étudiées et pourrait théoriquement être capable de maintenir la même quantité de vie que la Terre.
Les chercheurs mettent en garde que leur méthode a des limites. Ils se sont uniquement concentrés sur la quantité de lumière atteignant ces planètes semblables à la Terre, mais le processus OP est beaucoup plus complexe. Ils ont également négligé certains des scénarios qui réduisent l’efficacité de la lumière atteignant une planète particulière – par exemple, le fait que certaines atmosphères planétaires peuvent absorber la lumière ou la couverture nuageuse pourrait l’empêcher d’atteindre la surface.
