Proxima du Cenataure, l’étoile la plus proche de nous, a une planète rocheuse dans la zone habitable. Y a-t-il de la vie ? Des chercheurs montrent que cela serait possible. De même que pour trois autres planètes dans des systèmes voisins.

À deux pas de notre Système solaire, c’est à dire à environ 40.000 milliards de kilomètres (4,2 années-lumières), Proxima du Centaure compte une planète rocheuse et peut-être même, selon une récente étude, une deuxième, une <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/super-terre-superterre-8634/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Superterre" data-number data-copy="Une superterre est une exoplanète dont la masse est considérée comme étant&nbsp;dix&nbsp;fois inférieure à celle&nbsp;de la Terre et entre une et&nbsp;cinq&nbsp;fois supérieures. Cette définition est donc indépendante de la composition de l’exoplanète et surtout de son habitabilité.
L’idée que…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/f/b/f/fbf1f680ee_109654_superterre-hd-40307-eso.jpg” data-url=”/sciences/definitions/super-terre-superterre-8634/” data-more=”Lire la suite”>superterre au moins six fois plus massive que la <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/structure-terre-terre-4725/" class="tooltip-link" data-color="light-green" data-title="Terre" data-number data-copy="Parmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est l’une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer) et de densité moyenne voisines (entre 3,9 pour Mars et 6,1 pour Mercure), la densité moyenne de notre planète étant de 5,52.
Structure du globe…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/8/4/f/84ff7edce5_123534_terre-apollo8.jpg” data-url=”/planete/definitions/structure-terre-terre-4725/” data-more=”Lire la suite”>Terre. Mais la position de cette présumée Proxima c dans une région froide éloignée de son étoile, exclut qu’elle soit habitable, au contraire de Proxima b, découverte en 2016. Cette dernière, bien que 7,7 fois plus proche de son étoile que <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/astronomie-mercure-3722/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Mercure" data-number data-copy="Le terme « mercure » est employé pour désigner un élément chimique et une planète.
Chimie : le mercure, un élément chimique
Le mercure est l’élément voisin de l’or dans le tableau périodique des éléments et l’un des favoris des alchimistes. Il présente la particularité d’être le seul métal…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/e/d/f/edf75f57d9_82666_mercureok.jpg” data-url=”/sciences/definitions/astronomie-mercure-3722/” data-more=”Lire la suite”>Mercure autour du <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-soleil-3727/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Soleil" data-number data-copy="Etoile centrale du système solaire.
Le Soleil est l’étoile la plus proche de la Terre, dont elle est distante d’environ 150 millions de kilomètres. Le Soleil est situé à 8,5 kparsecs du centre de la Voie lactée. Dans la classification des étoiles, le soleil est une étoile de type G2.
La masse…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/1/d/9/1d9cd1d45f_50034577_eruption.jpg” data-url=”/sciences/definitions/univers-soleil-3727/” data-more=”Lire la suite”>Soleil figure dans la zone potentiellement habitable de Proxima Centauri. Autrement dit, si les conditions nécessaires à la vie sont réunies sur cette planète 1,3 fois plus massive que la Terre, il n’est pas interdit de penser que nous aurions des voisins.

Mais, des astronomes préviennent qu’on pourrait très bien ne rien y trouver tant ce monde est bombardé d’ultraviolets et de rayonnements X (250 fois plus que la Terre actuellement). Sur le long terme, même son atmosphère — s’il y en a une — finirait laminée par les assauts répétés des <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/climatologie-tempete-14551/" class="tooltip-link" data-color="light-green" data-title="Tempête" data-number data-copy="La tempête correspond à un événement météorologique violent. Elle est caractérisée par des vents forts, souvent accompagnés de précipitations intenses. La tempête est distribuée sur une zone de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre.
Il n’existe pas de caractéristiques précises pour…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/b/9/7/b97fffc285_117970_tempete-littoral.jpg” data-url=”/planete/definitions/climatologie-tempete-14551/” data-more=”Lire la suite”>tempêtes dévastatrices de son petit soleil. Les naines rouges comme Proxima Centauri traînent en effet la mauvaise réputation d’être sujettes à des colères redoutables, pour ne pas dire invivables. Mais, faut-il en conclure pour autant qu’elles ne peuvent pas être entourées de planètes habitées ? Des chercheurs plus optimistes pensent que Proxima b et ses alter-ego dans la Galaxie ont ce qu’il faut pour que la vie s’y développe (plusieurs études l’ont proposé) et s’y adapte.

La Terre : une planète habitée malgré les terribles rayonnements du Soleil dans le passé

Lisa Kaltenegger et Jack O’Malley-James, tous deux de l’Institut Carl Sagan à l’université de Cornell, le pensent aussi. Pour leur part, ils arguent dans leur article qui vient de paraître dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, que dans son enfance, voici 3,9 milliards d’années, la Terre a essuyé des tempêtes solaires bien pires encore que celles que peuvent subir actuellement Proxima b… Et malgré cela, la vie a pu résister et prospérer.

Leur étude porte sur les quatre <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/astronomie-exoplanete-2576/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Exoplanète" data-number data-copy="Les exoplanètes sont des planètes qui ne tournent pas autour du Soleil, elles tournent autour d'une autre étoile. On parle aussi de planètes extrasolaires.
La question des exoplanètes est très ancienne dans l’astronomie. Leur existence est pour la première fois attestée de façon indirecte dans…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/c/b/b/cbb070c40f_50034423_exoplanete-nasa-esa-g-bacon-01.jpg” data-url=”/sciences/definitions/astronomie-exoplanete-2576/” data-more=”Lire la suite”>exoplanètes connues potentiellement habitables proches de nous : Proxima b donc, Ross-128b à 11 années-lumière, Trappist-1e et LHS 1140b, toutes deux à environ 40 années-lumière. Ils ont conduit des simulations en variant les paramètres de leurs atmosphères — composition, épaisseur… — et comparé les résultats avec ce qu’a connu la Terre tout au long de son histoire.

Il en ressort que « même pour les modèles de planètes avec des atmosphères érodées et <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/biologie-anoxie-13186/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Anoxie" data-number data-copy="L’anoxie&nbsp;désigne le manque de dioxygène (O2) d’un milieu. Lorsque l’environnement est dit anoxique, c’est que la réduction d'oxygène&nbsp;est telle qu’il y a asphyxie.
En biologie, l’anoxie caractérise la souffrance cellulaire provoquée par un manque d’oxygène dans le sang. Dans un milieu anoxique, seuls des organismes simples peuvent se développer.” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/5/7/4/57444e8c08_50084140_poisson-morts-01.jpg” data-url=”/sante/definitions/biologie-anoxie-13186/” data-more=”Lire la définition”>anoxiques, le rayonnement UV à la surface reste inférieur aux niveaux de la Terre primitive, même pendant les éruptions solaires »,
écrivent les auteurs. En résumé, les rayonnements ultraviolets n’apparaissent pas être un « facteur limitant » pour l’habitabilité des planètes rocheuses autour de naines rouges.

S’ils ont raison, on peut donc être optimiste quant aux chances de détecter un jour une biosignature dans l’atmosphère de ces mondes voisins. Là et ailleurs, car n’oublions pas que ces étoiles sont les plus nombreuses dans la Galaxie.

Pour en savoir plus

Autour d’une naine rouge, l’atmosphère pourrait rendre la vie possible

Article de Rémy Decourt publié le 22 juillet 2016

Nombreuses, les étoiles de type M, des <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/astronomie-naine-rouge-31/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Naine rouge" data-number data-copy="Les naines rouges sont les plus petites et les plus faibles des étoiles. Environ 80 % des étoiles sont des naines rouges, mais aucune n'est visible à l'œil nu depuis la Terre.
Comme leur luminosité est très faible (environ 1 % au plus de celle du Soleil), les plus petites d’entre elles doivent…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/d/b/d/dbdabe04e7_50034118_gliese-581-naine-rouge-eso.jpg” data-url=”/sciences/definitions/astronomie-naine-rouge-31/” data-more=”Lire la suite”>naines rouges, sont de bonnes candidates pour chercher une vie extraterrestre. Mais leur zone d’habitatilité est si petite qu’une planète qui s’y trouve doit être « verrouillée » par les forces de marée, avec une face toujours exposée à l’étoile et l’autre éternellement dans la nuit. Quels climats peut-on attendre de telles conditions ? Cela dépend de l’atmosphère, nous explique Ludmila Carone qui, avec ses collègues de l’université KU Leuven, en Belgique, démontrent que la vie pourrait s’y maintenir quand se met en place un mécanisme d’air conditionné… Les futurs grands télescopes pourront repérer ce genre de situation.

La recherche de planètes habitables, voire habitées, n’est pas une mince affaire. Depuis la découverte de la première exoplanète, 51 Pegasi b en 1995, 3.476 exoplanètes sont officiellement recensées à ce jour (voir l’Encyclopédie des planètes extrasolaires) mais aucune n’est connue pour être à coup sûr habitable. Pourtant, ce n’est pas faute de chercher.

Dans leur quête d’exoplanètes habitables, des astronomes de l’université KU Leuven, en Belgique, se sont focalisés sur des planètes rocheuses en <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-orbite-873/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Orbite" data-number data-copy="Le mot « orbite » est utilisé aussi bien en astronomie qu’en anatomie, avec des sens très différents.
L’orbite en astronomie
En astronomie, l’orbite désigne la trajectoire fermée suivie par un corps céleste autour d’un autre corps céleste de manière périodique, sous l’influence de la…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/9/2/e/92eefd02ac_49145_iss-terre-soleil-nasa-s-marshall-space-flight-center-flickr-cc-nc-20.jpg” data-url=”/sciences/definitions/univers-orbite-873/” data-more=”Lire la suite”>orbite très rapide — 6 jours au plus — autour de naines rouges de type spectral M, bien plus petites que notre Soleil. Elles intéressent beaucoup les exobiologistes car l'<a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/astronomie-univers-15239/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Univers" data-number data-copy="On regroupe sous le terme d’« univers » l’ensemble de tout ce qui existe. Cet ensemble est régi par un certain nombre de lois.
L’histoire de l’univers commence il y a quelque 13,7 milliards d’années dans une soupe extrêmement dense et chaude. Les lois de la physique telles que nous les…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/1/5/5/1557798396_80921_univers.jpg” data-url=”/sciences/definitions/astronomie-univers-15239/” data-more=”Lire la suite”>Univers compte bien plus de ces naines rouges que d’étoiles semblables au Soleil. « Ce qui rend probable que les premières exoplanètes habitables soient découvertes autour de l’une d’entre elles », nous explique Ludmila Carone, responsable de l’étude Connecting the dots III: Night side cooling and surface friction affect climates of tidally locked terrestrial planets, par Ludmila Carone, Rony Keppens et Leen Decin, et publiée par MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society).

Mais ces planètes, très proches de l’étoile, présentent une particularité qui les rend bien différentes de la Terre : elles sont synchronisées avec leur étoile. Leur rotation sur elle-même s’est verrouillée sur leur orbite. Conséquence, « elles présentent toujours la même face à l’étoile. Elles possèdent un côté “jour” et un côté “nuit” perpétuels ». Pour la vie, la situation est difficile. La température doit être trop élevée sur une face et glaciale sur l’autre. De fait, de nombreuses études ont été consacrées à l’habitabilité des planètes autour des naines rouges et leurs résultats divergent.

Des planètes habitables là où on ne les imagine pas

Ce nouveau travail prend en compte différents systèmes atmosphériques. L’idée de départ est de « démontrer que les interactions entre la surface et l’atmosphère d’une exoplanète ont une influence majeure sur sa température », nous explique Ludmila Carone. Comme l'<a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/chimie-oxygene-798/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Oxygène" data-number data-copy="Troisième élément le plus fréquent dans l’univers, l’oxygène est l’une des pierres angulaires du vivant et forme des composés avec presque tous les autres éléments.
Généralités
Symbole : ONuméro atomique : 8Électrons par niveau d’énergie : 2, 6Masse atomique : 15,999 uIsotopes les plus stables…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/4/7/d/47dc2cafaf_59586_rust-screw.jpg” data-url=”/sciences/definitions/chimie-oxygene-798/” data-more=”Lire la suite”>oxygène, la <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/botanique-photosynthese-227/" class="tooltip-link" data-color="light-green" data-title="Photosynthèse" data-number data-copy="La photosynthèse est une réaction biochimique énergétique&nbsp;qui&nbsp;se déroule&nbsp;chez les plantes.
Rôle de la photosynthèse
La photosynthèse a pour but de créer de l’énergie&nbsp;(sous forme de glucide)&nbsp;à partir de l’énergie lumineuse provenant&nbsp;du soleil. Les organismes qui…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/b/6/5/b65b753724_50034186_feuille-jon-sullivan-dp.jpg” data-url=”/planete/definitions/botanique-photosynthese-227/” data-more=”Lire la suite”>photosynthèse ou les biosignatures, la température devient donc un « critère important à prendre en compte dans la quête de planètes habitables en dehors de notre Système solaire ».

L’année dernière, l’équipe de Ludmila Carone a démontré que certaines de ces planètes pourraient être habitables, « grâce à leur système de vents agissant comme un “air conditionné” ». Deux des trois modèles proposés utilisent l’atmosphère du côté nocturne pour refroidir la face diurne« Avec la bonne atmosphère et la bonne température, ils permettent à la planète de rester viable. » À l’inverse, à l’équateur de beaucoup de ces planètes rocheuses, un fort courant atmosphérique « interfère avec le transport de l’air chaud vers le côté obscur, empêchant de ce fait le système d’air conditionné de fonctionner de cette manière ». Les températures sont dans ce cas extrêmes et peu propices à la vie telle que nous la connaissons.

Mais, tout récemment, ces chercheurs ont mis en évidence que « les frictions entre les couches atmosphériques basses et la surface sont susceptibles d’empêcher la formation d’un système de vents très forts, de sorte que le mécanisme d’air conditionné peut se mettre en place et rendre la planète habitable ». Cette nouvelle étude montre que l’efficacité du système de refroidissement dépend des interactions entre la surface de la planète et son atmosphère. « Nous avons examiné ces interactions à l’aide de centaines de modèles informatiques dans lesquels les interactions entre l’atmosphère et la surface sont semblables à celles connues sur Terre, et d’autres dans lesquels elles sont jusqu’à dix fois plus importantes. Dans ce dernier cas, les exoplanètes conservent un climat plus habitable. » Dans la situation idéale, l’air froid est transporté de la face nocturne vers l’autre face, où l’étoile le réchauffe.

La viabilité d’une exoplanète pourrait être détectée depuis la Terre

Maintenant qu’il est possible de déterminer, en théorie, l’habitabilité d’une de ces exoplanètes, se pose la question de savoir si elles sont effectivement habitables. Depuis la Terre ou l’espace, il sera toujours très difficile, voire impossible d’observer la surface d’une de ces planètes. Pour s’affranchir de cette contrainte forte, Ludmila Carone pense qu’il « est plus facile d’observer les couches supérieures atmosphériques d’une petite exoplanète ». Et comme le montrent ses travaux, on peut en apprendre beaucoup sur la surface de ces planètes. Concrètement, si, dans un futur proche, avec le télescope James Webb par exemple, dont le lancement est prévu en 2018, « nous parvenons à observer un système de vents et la bonne température dans les couches supérieures de l’atmosphère d’une petite planète, il sera possible de dire si cette planète est habitable ou pas ».

Mieux encore, à partir de ces données, il sera possible d’obtenir des informations sur la <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/structure-terre-geologie-13943/" class="tooltip-link" data-color="light-green" data-title="Géologie" data-number data-copy="La géologie est un terme qui caractérise une discipline scientifique ou l’ensemble des caractères du sous-sol d’une région définie.
La géologie, la science de la Terre
La géologie est une discipline scientifique se focalisant sur les couches externes de la Terre, notamment sur leur structure,…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/3/d/7/3d738ba741_45745_def-geologie-bonacherajf-flickr.jpg” data-url=”/planete/definitions/structure-terre-geologie-13943/” data-more=”Lire la suite”>géologie de la planète en question. Si la friction est très efficace, « cela pourrait signifier la présence de grandes montagnes, ce qui impliquerait la présence d’une tectonique des plaques par exemple », un indice fort de l’habitabilité d’une planète. Sur Terre, on pense que cette tectonique a joué un rôle important dans le développement et le maintien de la vie.

Quant à savoir si une forme de vie primitive a pu émerger sur une de ces planètes, c’est une autre histoire….

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