Les super-Terres sont plus courantes et plus habitables que la Terre. Les astronomes trouvent plus de milliards là-bas.
Cet article a été initialement publié sur La conversation. (s’ouvre dans un nouvel onglet) La publication a contribué l’article à Space.com’s Voix d’experts : éditoriaux et perspectives.
Les astronomes découvrent désormais régulièrement des planètes en orbite autour d’étoiles en dehors du système solaire – on les appelle des exoplanètes. Mais à l’été 2022, les équipes travaillant sur le satellite Transiting Exoplanet Survey de la NASA ont trouvé quelques planètes particulièrement intéressantes en orbite dans les zones habitables de leurs étoiles mères.
Une planète est 30% plus grande que la Terre (s’ouvre dans un nouvel onglet) et orbite autour de son étoile en moins de trois jours. L’autre est 70% plus grand que la Terre (s’ouvre dans un nouvel onglet) et pourrait abriter un océan profond. Ces deux exoplanètes sont des super-Terres – plus massives que la Terre mais plus petites que des géantes de glace comme Uranus et Neptune.
je suis professeur d’astronomie (s’ouvre dans un nouvel onglet) qui étudie les noyaux galactiques, les galaxies lointaines, l’astrobiologie (s’ouvre dans un nouvel onglet) et les exoplanètes. Je suis de près la recherche de planètes qui pourraient abriter la vie.
La Terre est toujours le seul endroit de l’univers que les scientifiques connaissent pour abriter la vie. Il semblerait logique de concentrer la recherche de la vie sur des clones de la Terre, des planètes aux propriétés proches de celles de la Terre. Mais la recherche a montré que la meilleure chance qu’ont les astronomes de trouver de la vie sur une autre planète est probablement sur une super-Terre similaire à celles découvertes récemment.
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Commun et facile à trouver
La plupart des super-Terres orbitent autour d’étoiles naines froides, qui ont une masse plus faible et vivent beaucoup plus longtemps que le soleil. Il existe des centaines d’étoiles naines froides pour chaque étoile comme le Soleil, et les scientifiques ont découvert des super-Terres en orbite autour de 40 % des naines froides. (s’ouvre dans un nouvel onglet) ils ont regardé. En utilisant ce nombre, les astronomes estiment qu’il y a des dizaines de milliards (s’ouvre dans un nouvel onglet) de super-Terres dans des zones habitables où l’eau liquide peut exister dans la seule Voie lactée. Étant donné que toute vie sur Terre utilise de l’eau, l’eau est considérée comme essentielle à l’habitabilité.
Selon les projections actuelles, environ un tiers de toutes les exoplanètes (s’ouvre dans un nouvel onglet) sont des super-Terres, ce qui en fait le type d’exoplanète le plus courant de la Voie lactée. Le plus proche est à seulement 6 années-lumière (s’ouvre dans un nouvel onglet) Depuis la terre. On pourrait même dire que notre système solaire est atypique puisqu’il n’a pas de planète dont la masse se situe entre celle de la Terre et celle de Neptune.
Une autre raison pour laquelle les super-Terres sont des cibles idéales dans la recherche de la vie est qu’elles sont beaucoup plus faciles à détecter et à étudier. (s’ouvre dans un nouvel onglet) que des planètes de la taille de la Terre. Les astronomes utilisent deux méthodes pour détecter les exoplanètes. L’un recherche l’effet gravitationnel d’une planète sur son étoile mère et l’autre recherche une brève atténuation de la lumière d’une étoile lorsque la planète passe devant elle. Ces deux méthodes de détection sont plus faciles avec une planète plus grande.
Les super-Terres sont super habitables
Il y a plus de 300 ans, le philosophe allemand Gottfried Wilhelm Leibniz affirmait que la Terre était « le meilleur des mondes possibles ». (s’ouvre dans un nouvel onglet). » L’argument de Leibniz visait à répondre à la question de savoir pourquoi le mal existe, mais les astrobiologistes modernes ont exploré une question similaire en demandant ce qui rend une planète hospitalière à la vie. Il s’avère que la Terre n’est pas le meilleur de tous les mondes possibles.
En raison de l’activité tectonique de la Terre et des changements dans la luminosité du soleil, le climat est passé au fil du temps d’une chaleur océanique bouillante à un froid glacial planétaire. La Terre a été inhabitable pour les humains et d’autres créatures plus grandes pendant la majeure partie de son histoire de 4,5 milliards d’années. Les simulations suggèrent que l’habitabilité à long terme de la Terre n’était pas inévitable (s’ouvre dans un nouvel onglet), mais c’était une question de chance. Les humains ont littéralement de la chance d’être en vie.
Les chercheurs ont dressé une liste des attributs (s’ouvre dans un nouvel onglet) qui rendent une planète très propice à la vie. Les planètes plus grandes sont plus susceptibles d’être géologiquement actives, une caractéristique qui, selon les scientifiques, favoriserait l’évolution biologique (s’ouvre dans un nouvel onglet). Ainsi, la planète la plus habitable aurait environ deux fois la masse de la Terre et serait entre 20% et 30% plus grande en volume. Il aurait également des océans suffisamment peu profonds pour que la lumière stimule la vie jusqu’au fond marin et une température moyenne de 77 degrés Fahrenheit (25 degrés Celsius). Il aurait une atmosphère plus épaisse que celle de la Terre qui agirait comme une couverture isolante. Enfin, une telle planète orbiterait autour d’une étoile plus ancienne que le Soleil pour donner plus de temps à la vie pour se développer, et elle aurait un fort champ magnétique qui la protège des radiations cosmiques. (s’ouvre dans un nouvel onglet). Les scientifiques pensent que ces attributs combinés rendront une planète super habitable.
Par définition, les super-Terres ont de nombreux attributs d’une planète super habitable. À ce jour, les astronomes ont découvert deux douzaines d’exoplanètes super-Terre (s’ouvre dans un nouvel onglet) qui sont, sinon le meilleur de tous les mondes possibles, théoriquement plus habitables que la Terre.
Récemment, il y a eu un ajout passionnant à l’inventaire des planètes habitables. Les astronomes ont commencé à découvrir des exoplanètes (s’ouvre dans un nouvel onglet) qui ont été éjectés de leurs systèmes stellaires (s’ouvre dans un nouvel onglet)et il pourrait y en avoir des milliards (s’ouvre dans un nouvel onglet) parcourant la Voie Lactée. Si une super-Terre est éjectée de son système stellaire et a une atmosphère dense et une surface aqueuse, elle pourrait maintenir la vie pendant des dizaines de milliards d’années (s’ouvre dans un nouvel onglet)bien plus longtemps que la vie sur Terre ne pourrait persister avant la mort du soleil.
Détecter la vie sur les super-Terres
Pour détecter la vie sur des exoplanètes lointaines, les astronomes vont chercher des biosignatures, des sous-produits de la biologie (s’ouvre dans un nouvel onglet) détectables dans l’atmosphère d’une planète.
Le télescope spatial James Webb de la NASA a été conçu avant que les astronomes ne découvrent les exoplanètes, de sorte que le télescope n’est pas optimisé pour la recherche sur les exoplanètes. Mais il est capable de faire une partie de cette science et devrait cibler deux super-Terres potentiellement habitables au cours de sa première année d’exploitation. Un autre ensemble de super-Terres avec des océans massifs découverts ces dernières années, ainsi que les planètes découvertes cet été, sont également des cibles incontournables (s’ouvre dans un nouvel onglet)s pour James Webb.
Mais les meilleures chances de trouver des signes de vie dans les atmosphères d’exoplanètes viendront avec la prochaine génération de télescopes terrestres géants : le télescope extrêmement grand de 39 mètres. (s’ouvre dans un nouvel onglet)le télescope de trente mètres (s’ouvre dans un nouvel onglet) et le télescope géant Magellan de 25,4 mètres (s’ouvre dans un nouvel onglet). Ces télescopes sont tous en construction et devraient commencer à collecter des données d’ici la fin de la décennie.
Les astronomes savent que les ingrédients de la vie existent, mais habitable ne veut pas dire habité. Jusqu’à ce que les chercheurs trouvent des preuves de vie ailleurs, il est possible que la vie sur Terre soit un accident unique. Bien qu’il existe de nombreuses raisons pour lesquelles un monde habitable n’aurait pas de signes de vie, si, au cours des prochaines années, les astronomes regardent ces super-Terres super habitables et ne trouvent rien, l’humanité pourrait être forcée de conclure que l’univers est un endroit solitaire.
Note de l’éditeur : l’histoire a été mise à jour pour corriger la taille du télescope géant de Magellan.
Cet article est republié de The Conversation (s’ouvre dans un nouvel onglet) sous licence Creative Commons. Lire l’article d’origine (s’ouvre dans un nouvel onglet).
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