Proxima b fait l'objet de beaucoup d'intérêt ces jours-ci. Et pourquoi pas? En tant que planète extrasolaire la plus proche de notre système solaire, c'est la meilleure chance que nous ayons d'étudier de près les exoplanètes dans un avenir proche. Cependant, une étude récente de l'Université de Marseille a indiqué que, contrairement à ce que beaucoup espéraient, la planète pourrait être un «monde de l'eau» - c'est-à-dire une planète où jusqu'à la moitié de sa masse est constituée d'eau.
Et maintenant, des chercheurs de l'Université de Berne ont poussé cette analyse un peu plus loin. Sur la base de leur étude, qui a été acceptée pour publication dans la revue Astronomie et astrophysique (A&A), ils ont déterminé que la majorité des planètes qui se forment dans les zones habitables d'une étoile naine rouge peuvent être des mondes aquatiques. Ces découvertes pourraient avoir des implications drastiques pour la recherche d'exoplanètes habitables autour des étoiles naines rouges.
La recherche a été menée par le Dr Yann Alibert du centre PlanetS des Centres nationaux de compétence en recherche (NCCR) et le professeur Willy Benz du Center of Space and Habitability (CSH). Ces deux institutions, situées à l'Université de Berne, se consacrent à la compréhension de la formation et de l'évolution planétaires, ainsi qu'à la promotion d'un dialogue avec le public sur la recherche sur les exoplanètes.
Dans le cadre de leur étude, intitulée «Formation et composition de planètes autour d'étoiles de très faible masse», Alibert et Benz ont réalisé la première simulation informatique conçue pour examiner la formation de planètes autour d'étoiles dix fois moins massives que notre Soleil. Cela a impliqué la création d'un modèle qui comprenait des centaines de milliers d'étoiles de faible masse identiques, qui ont ensuite reçu des disques protoplanétaires en orbite de poussière et de gaz.
Ils ont ensuite simulé ce qui se passerait si les planètes commençaient à se former à partir de l'accrétion de ces disques. Pour chacun, ils ont supposé l'existence de dix «embryons planétaires» (égaux à la masse de la Lune) qui se développeraient et migreraient avec le temps, donnant naissance à un système de planètes.
En fin de compte, ils ont découvert que les planètes en orbite dans la zone habitable de leur étoile parente seraient probablement de taille comparable à la Terre - allant de 0,5 à 1,5 fois le rayon de la Terre, avec 1 rayon de la Terre étant la moyenne. Comme le Dr Yann Alibert l'a expliqué à Space Magazine par e-mail:
«Dans les simulations que nous avons examinées ici, il apparaît que la majorité de la masse (plus de 99%) est dans les solides. [N] ous commençons donc avec un disque protoplanétaire composé de solides et de gaz et de 10 embryons planétaires. Les solides du disque sont des planétésimaux (similaires aux astériodes actuelles, d'environ 1 km de taille), qui peuvent être secs (s'ils sont situés dans les régions chaudes du disque protoplanétaire) ou humides (environ 50% par masse de glace d'eau , s'ils se trouvent dans les régions froides du disque). Les embryons planétaires sont de petits corps, dont la masse est similaire à la masse lunaire. Nous calculons ensuite la quantité de solides du disque qui est capturée par les embryons planétaires. »
De plus, les simulations ont produit des estimations intéressantes sur la quantité d'eau des planètes. Dans 90% des cas, l'eau représenterait plus de 10% de la masse des planètes. Comparez cela à la Terre, où l'eau couvre plus de 70% de notre surface, mais ne représente qu'environ 0,02% de la masse totale de notre planète. Cela signifierait que les exoplanètes auraient des océans très profonds et une couche de glace au fond, en raison de l'extrême pression.
Enfin et surtout, Alibert et Benze ont découvert que si les disques protoplanétaires à partir desquels ces planètes se formaient vivaient plus longtemps que les modèles ne le laissaient entendre, la situation serait encore plus extrême. Tout cela pourrait être une terrible nouvelle pour ceux qui espèrent que nous pourrions trouver ET vivant à côté, ou que les étoiles naines rouges sont le meilleur endroit pour rechercher une vie intelligente.
"Le fait que de nombreuses planètes sont riches en eau pourrait avoir des conséquences potentiellement très fortes (et négatives) sur l'habitabilité de ces planètes", a déclaré le Dr Alibert. «En fait, nous avons déjà montré dans d'autres articles (Alibert et al 2013, Kitzmann et al. 2015) que s'il y a trop d'eau sur une planète, cela peut conduire à un climat instable, et une atmosphère qui pourrait être très riche en CO2. "
Cependant, Alibert indique que ces deux études ont été menées sur la base de planètes en orbite autour d'étoiles similaires à notre Soleil. Les naines rouges sont différentes car elles évoluent beaucoup plus lentement (c'est-à-dire que la luminosité change très lentement au fil du temps) et elles sont beaucoup plus rouges que notre Soleil, ce qui signifie que la lumière qui en provient a des longueurs d'onde différentes qui interagiront différemment avec les atmosphères planétaires.
"Donc, pour résumer, il se pourrait que la présence de grandes quantités d'eau ne soit pas aussi mauvaise que dans le cas des étoiles de type solaire, mais il se pourrait aussi que ce soit encore pire pour des raisons que nous ne connaissons pas", dit Alibert. "Quel que soit l'effet, c'est quelque chose qui est important à étudier, et nous avons commencé à travailler sur ce sujet."
Mais que les planètes en orbite autour des étoiles naines rouges soient habitables ou non, les simulations comme celle-ci sont toujours passionnantes. En plus d'offrir des données sur ce à quoi les planètes voisines pourraient ressembler, elles nous aident également à comprendre le large éventail de possibilités qui nous attendent là-bas. Et enfin, ils nous incitent davantage à sortir et à explorer ces mondes de près.
Ce n'est qu'en envoyant des missions à d'autres étoiles que nous pouvons confirmer ou infirmer si elles sont capables de soutenir la vie. Et si à la fin, nous devrions trouver que l'étoile la plus commune dans l'Univers est peu susceptible de produire des planètes vivifiantes, elle ne sert qu'à nous rappeler à quel point les planètes «terrestres» sont vraiment rares et précieuses.
