Les chasseurs de la vie extraterrestre peuvent avoir un créneau nouveau et insoupçonné à découvrir.
Un récent article soumis par le professeur agrégé d'astronomie de l'Université Columbia Kristen Menou au Astrophysical Journal suggère que les planètes verrouillées en orbite proche des étoiles naines rouges de classe M peuvent héberger un cycle hydrologique très unique. Et dans certains cas extrêmes, ce cycle peut provoquer une dichotomie curieuse, la glace s'accumulant sur l'hémisphère le plus éloigné du monde, laissant un côté desséché au soleil. La vie germant dans de telles conditions serait un défi, disent les experts, mais c'est - de manière séduisante - concevable.
La possibilité de vie autour des étoiles naines rouges a déjà séduit les chercheurs. Les naines de type M ne sont que 0,075 à 0,6 fois plus massives que notre Soleil, et sont beaucoup plus courantes dans l'univers. La durée de vie de ces étoiles avares peut être mesurée dans le trillions d'années pour le bas de l'échelle de masse. À titre de comparaison, l'Univers n'existe que depuis 13,8 milliards d'années. C'est un autre avantage dans le jeu de donner à la vie biologique une chance de démarrer. Et tandis que la zone habitable, ou la région des «Boucles d'or» où l'eau resterait liquide est plus proche d'une étoile hôte pour une planète en orbite autour d'une naine rouge, elle est également plus étendue que celle que nous habitons dans notre propre système solaire.
Mais un tel scénario n'est pas sans inconvénients. Les naines rouges sont des étoiles turbulentes, déclenchant des tempêtes de rayonnement qui rendraient toutes les planètes voisines stériles pour la vie telle que nous la connaissons.
Mais le modèle proposé par le professeur Menou brosse un tableau unique et convaincant. Alors que l'eau du côté permanent de jour d'un monde de taille terrestre enfermé en orbite autour d'une étoile naine M s'évaporerait rapidement, elle serait transportée par convection atmosphérique et gèlerait et s'accumulerait du côté permanent de nuit. Cette glace ne migrerait que lentement vers le côté brûlant de jour et le processus se poursuivrait.
Ces types de «mondes fermés à l'eau» pourraient-ils être plus courants que les nôtres?
Le type de verrouillage des marées auquel il est fait référence est le même que celui qui s'est produit entre la Terre et sa Lune. La Lune garde une face éternellement tournée vers la Terre, accomplissant une révolution toutes les 29,5 jours de la période synodique. Nous voyons également ce même phénomène dans les satellites de Jupiter et de Saturne, et un tel comportement est très probablement commun dans le domaine des exoplanètes en orbite étroite autour de leurs étoiles hôtes.
L'étude a utilisé un modèle dynamique appelé PlanetSimulator créé à l'Université de Hambourg en Allemagne. Les mondes modélisés par l'auteur suggèrent que les planètes avec moins d'un quart de l'eau présente dans les océans de la Terre et soumises à une insolation similaire à la Terre de son étoile hôte finiraient par piéger la majeure partie de leur eau sous forme de glace du côté nocturne de la planète.
Les résultats des données de Kepler suggèrent que les planètes dans des orbites proches autour des étoiles naines M peuvent être relativement courantes. L'auteur note également qu'un tel piège à glace sur un monde pauvre en eau en orbite autour d'une étoile naine M aurait un effet profond sur le climat, en fonction de la quantité de volatils disponibles. Cela inclut la possibilité d'impacts sur le processus d'érosion, d'altération et de CO2 le vélo qui est également crucial pour la vie telle que nous la connaissons sur Terre.
Jusqu'à présent, il n'y a pas encore de véritable «liste restreinte» d'exoplanètes découvertes qui pourraient convenir. "Toute planète dans la zone habitable d'une étoile naine M est un monde potentiellement piégé par l'eau, mais probablement pas si nous savons que la planète possède une atmosphère épaisse." Le professeur Menou a dit Univers Aujourd'hui. "Mais à mesure que de telles planètes sont découvertes, il devrait y avoir beaucoup plus de candidats potentiels."
Étant donné que les étoiles naines rouges sont relativement courantes, ce scénario de piège à glace pourrait-il être également répandu?
"En bref, oui", a déclaré le professeur Menou Magazine de l'espace. «Cela dépend aussi de la fréquence des planètes autour de ces étoiles (les indications suggèrent qu'elle est élevée) et de la quantité totale d'eau à la surface de la planète, ce que certains modèles de formation suggèrent devrait en effet être petit, ce qui rendrait ce scénario plus probable /pertinent. Cela pourrait, en principe, être la norme plutôt que l'exception, bien qu'il reste à voir. »
Bien sûr, la vie dans de telles conditions ferait face à des défis uniques. Le côté diurne du monde serait soumis aux caprices orageux de son hôte nain rouge sous la forme de fréquentes tempêtes de rayonnement. Le côté froid de la nuit offrirait un peu de répit à cela, mais trouver une source d'énergie fiable sur le côté nocturne enveloppé en permanence de tel que le monde serait difficile, peut-être en s'appuyant sur la chimiosynthèse au lieu de la photosynthèse solaire.
Sur Terre, la vie située près des «fumeurs noirs» ou des évents volcaniques au fond de l'océan où le Soleil ne brille jamais fait exactement cela. On pourrait aussi imaginer une vie qui trouve une niche dans les régions crépusculaires d'un tel monde, se nourrissant des détritus qui circulent.
Certaines des étoiles naines rouges les plus proches de notre propre système solaire comprennent Promixa Centauri, Barnard’s Star et Luyten’s Flare Star. L'étoile de Barnard est la cible de recherches d'exoplanètes depuis plus d'un siècle en raison de son mouvement propre élevé, qui n'a jusqu'à présent rien révélé.
L'étoile naine M la plus proche avec des exoplanètes découvertes jusqu'à présent est Gliese 674, à 14,8 années-lumière de distance. Le décompte actuel des mondes extrasolaires selon l'Encyclopédie de la planète extrasolaire s'élève à 919.
Cette chasse constituera également un défi pour TESS, le Transiting Exoplanet Survey Satellite et le successeur de Kepler dont le lancement est prévu en 2017.
La recherche et l'identification de mondes piégés par la glace peuvent s'avérer être un défi. De telles planètes présenteraient un contraste d'albédo, ou une luminosité d'un hémisphère à l'autre, mais nous verrions toujours le côté nocturne couvert de glace dans l'obscurité. Pourtant, les scientifiques de la chasse aux exoplanètes ont été en mesure de révéler une quantité incroyable d'informations à partir des données disponibles auparavant - peut-être saurons-nous bientôt si de telles oasis planétaires existent loin à l'intérieur de la "ligne de neige" en orbite autour des étoiles naines rouges.
Lisez l'article sur les mondes piégés par l'eau sur le lien suivant.
