Africa-Press – Guinée. Pourquoi n’y a-t-il pas de l’eau (liquide) sur toutes les planètes? », nous demande François Guillaumet sur notre page Facebook. C’est notre question de lecteur de la semaine.
En 2014, la découverte de Kepler-186f avait fait rêver les astronomes. Cette exoplanète, située à quelque 500 années-lumière, possède une taille voisine de celle de la Terre et orbite dans ce que les scientifiques appellent la « zone d’habitabilité » de son étoile. En théorie, cette position idéale lui permettrait d’abriter de l’eau liquide à sa surface. Mais ce n’est qu’une théorie, car la présence d’eau, et a fortiori de vie, dépend d’une série de conditions bien plus complexes.
L’eau liquide n’existe que dans une étroite gamme de températures
L’eau liquide n’existe que dans une étroite gamme de températures: trop chaud, elle s’évapore ; trop froid, elle gèle. C’est pourquoi la distance d’une planète à son étoile est cruciale. La Terre, par exemple, reçoit environ 1000 watts d’énergie solaire par mètre carré: juste ce qu’il faut pour maintenir les océans sous forme liquide. Plus près du Soleil, Vénus reçoit trop d’énergie ; son eau s’est entièrement évaporée. Plus loin, au-delà de Mars, la glace règne. Ainsi, dans notre système solaire, seule la Terre se situe dans la zone où la chaleur est « juste ». Pour une étoile plus petite et plus froide, cette zone d’habitabilité se rapproche ; pour une étoile géante et brûlante, elle s’éloigne.
Mais être bien placée ne garantit en rien la présence d’eau liquide. « Pour que la vie puisse apparaître, il faut que de nombreux autres facteurs soient présents », nous expliquait en 2014 Michel Viso, exobiologiste au Centre national d’études spatiales (Cnes). La planète doit être assez massive pour retenir une atmosphère, véritable manteau protecteur contre le froid spatial et les rayonnements. Sans atmosphère, comme sur Mars, l’eau s’évapore ou se sublime instantanément. A l’inverse, une atmosphère trop épaisse ou trop riche en dioxyde de carbone peut engendrer un effet de serre incontrôlé, transformant la planète en fournaise. Un scénario vécu par Vénus.
Champ magnétique et satellite naturel
Encore faut-il que cette atmosphère soit stable. Sur Terre, elle est préservée par le champ magnétique généré par la rotation d’un noyau liquide de fer et de nickel. Ce bouclier dévie les particules chargées du vent solaire, empêchant notre atmosphère d’être lentement arrachée dans l’espace. Une planète dépourvue de champ magnétique, comme Mars aujourd’hui, perd progressivement ses gaz et devient un désert glacé.
Dernier ingrédient, plus subtil: la présence d’un satellite naturel. Le duo Terre-Lune agit comme un gyroscope stabilisant l’axe de rotation terrestre. Sans cette stabilisation, l’inclinaison de la planète pourrait varier fortement, provoquant des changements climatiques chaotiques et rendant la persistance d’eau liquide, et donc la vie, bien plus aléatoire.
Kepler-186f coche certaines cases: taille terrestre, nature rocheuse, distance idéale de son étoile. Mais nous ignorons tout de son atmosphère, de son champ magnétique ou d’une éventuelle lune. Sans ces éléments, impossible de savoir si de l’eau y coule réellement. D’autres exoplanètes ont retenu l’attention des astrophysiciens ces dernières années. Par exemple Gliese 12 b, à 40 années-lumière, d’une taille proche de la Terre et située dans la zone habitable de sa naine rouge, ou encore GJ 1002 b, à « seulement » 16 années-lumière, quasi-rocheuse et en orbite autour d’une étoile peu turbulente.
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