CONDITIONS D'UNE PLANETE HABITABLE.

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CONDITIONS D'UNE PLANETE HABITABLE.

Message  Mantell le Mar 29 Juin - 4:42

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Si son orbite est perturbée par ses voisines, une planète peut devenir impropre à la vie durant de longues périodes, surtout si elle se trouve en bordure de la zone d'habitabilité. « L’architecture d’un système planétaire joue un rôle fondamental » nous explique Sean Raymond, planétologue à l'Université de Bordeaux.

A mesure que nos moyens d’observation se perfectionnent et rendent possibles la détection de planètes telluriques similaires à la Terre (exoterres), les astronomes s’interrogent sur la possibilité d’en découvrir susceptibles d’abriter la vie. Pour déterminer l’habitabilité d’une planète, elle ne doit pas seulement évoluer dans la zone d’habitabilité de son étoile qui permet de réunir toutes les conditions favorables à la vie. L’architecture du système planétaire dans lequel elle réside est tout aussi importante, de sorte que la disposition des planètes et leur taille sont deux paramètres indissociables de la question de la vie.

Des chercheurs ont eu l’idée de démontrer dans quelles proportions l’excentricité de l’orbite d’une exoterre pourrait être influencée par un Jupiter chaud. Il s’agit d’un des trois paramètres de Milanković, qui intervient dans les variations climatiques des planètes avec comme principale conséquence des périodes glaciaires et interglaciaires qui ont un impact plus ou moins prononcé sur la vie.

Comme nous l’explique Sean Raymond, chercheur anglophone à l’Observatoire de Bordeaux et spécialiste de la formation planétaire, l’architecture d’un système planétaire « joue un rôle fondamental sur l’habitabilité des planètes qui s’y trouvent ». L’excentricité est un des facteurs les plus importants dans les changements climatiques naturels. Quand l'excentricité de la Terre est à 5% (ce qui n'est pas le cas en ce moment), « la Terre au périhélie peut recevoir de 20 à 30% d'énergie (émise par le Soleil) de plus qu'à l'aphélie ». Le climat se modifie alors fortement au cours d'une année.

Sur les planètes susceptibles d’abriter la vie, « la question de la l’excentricité prend tout son sens ». Sur Terre, l’excentricité varie entre 0 et 6%, un écart très faible qui affecte tout de même la vie terrestre. Elle est à l’origine de périodes glaciaires et interglaciaires qui ont eu un impact sur l’évolution de la vie (le dernier épisode glaciaire s'est étalé de –110.000 ans à –13.000 ans). « L’excentricité et les oscillations de températures induites sont directement liées à l’architecture du Système solaire. »

L’alternance aussi dans les systèmes planétaires

Ce qui est vrai pour le Système solaire l’est également pour l’ensemble des systèmes planétaires. Sean Raymond et ses collègues ont « déterminé que des planètes pourraient subir des changements substantiels dans l’excentricité de leurs orbites avec toutes les conséquences que cela implique sur les changements climatiques et, partant de là, sur l’évolution de l’habitabilité de la planète ». Ils ont aussi déterminé que dans certains systèmes planétaires, cette excentricité pouvait varier de plus de 50%, avec dans ce cas des « conséquences dramatiques pour la vie ».

Aujourd’hui, la plupart des exoplanètes découvertes sont des planètes très massives, typiquement de la masse de Jupiter. Les simulations montrent que dans des systèmes planétaires comportant de tels objets, « il pourrait exister des planètes dont les propriétés géologiques fluctuent sur des périodes qui peuvent varier de moins de mille ans jusqu'à plus d'un million d'années, dépendant de la configuration du système planétaire ».

Dans certains cas, on « voit des amplitudes de 10, 20, voire 30% et plus de 50% de l’excentricité de l’orbite ». En conséquences, deux facteurs importants influent sur le climat. « Le flux entre l'aphélie et le périhélie est modifié et d’autre part le flux total augmente aussi. » Des planètes évoluant sur les bords internes et externes de la zone habitable de leur étoile, comme Vénus et Mars pour le Système solaire, « pourraient alterner les périodes d’habitabilité et d’inhospitalité ».

On comprend que pour les planètes au bord de la zone d’habitable, « les fluctuations d'excentricité peuvent être vraiment importantes pour l'habitabilité puisqu'un changement assez faible de flux peut avoir de grandes conséquences ». Les alternances des conditions d’habitabilité n’auront pas les mêmes effets sur une planète qui se situe vers le bord interne – « elle deviendra très chaude » – que sur une planète qui évolue près des bords externes de cette zone d’habitabilité qui « évoluera vers un monde de glaces ».

L’objectif de ces chercheurs est de démontrer que « l’habitabilité d’une planète sur le long terme dépend fortement de l’architecture du système planétaire dans lequel elle réside ». Comme le rappelle Sean Raymond, « nous voulons mettre au point un modèle » qui peut être utilisé dans le futur pour sonder « les climats possibles d’exoplanètes » et pourrait « permettre de mieux comprendre l’histoire de l’évolution de la Terre, voire de se faire une idée de ce qui pourrait nous attendre durant les prochains millénaires »


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Re: CONDITIONS D'UNE PLANETE HABITABLE.

Message  Mantell le Ven 1 Oct - 7:22

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Autour de l'étoile Gliese 581, on connaissait déjà des exoplanètes telluriques installées aux limites de la zone d’habitabilité. Mais selon un groupe d’astronomes, l’exoTerre Gliese 581 g est bien plus prometteuse : elle se trouve au milieu de la zone où l’eau peut être liquide. Elle est donc très probablement habitable !

Située à 20,5 années-lumière dans la constellation de la Balance, la naine rouge Gliese 581 a beaucoup fait parler d’elle en 2007 lorsque l’on a annoncé que deux de ses planètes étaient peut-être habitables. Dans les deux cas, ces deux exoplanètes se trouvaient sur les bords de la fameuse zone d’habitabilité, celle où l’eau peut rester liquide sur une planète, une condition obligatoire pour que puisse s’y développer une vie semblable à celle que nous connaissons.

L'effet de serre, une donnée importante pour l'habitabilité

Cependant, avec le temps, l'habitabilité de Gliese 581c et de Gliese 581d est apparue problématique, car on ignore tout des atmosphères qu’elles pourraient posséder. Bien que la masse de Gliese 581c soit seulement d’environ 5 fois celle de la Terre alors que la masse de Gliese 581d est estimée entre 7 et 14 fois celle de notre planète, tout dépend de la présence ou non d’un effet de serre pour ces super Terre.

Si cet effet de serre est trop important sur Gliese 581c, son climat pourrait être celui de Vénus ; si l'effet de serre n’existe pas sur Gliese 581d, elle pourrait être une planète glacée. Notons toutefois que dans ce dernier cas, elle pourrait être une planète océan ressemblant à Europe. Pour un exobiologiste, il existe plusieurs possibilités pour que se développe de la vie, comme l’a d’ailleurs illustré Arthur Clarke dans son roman 2010 : odyssée 2.

Gliese 581g, une exoplanète très probablement habitable !

Comme il est indiqué sur le site de l’astronome et astrophysicien Steven S. Vogt de l'université de Californie (Santa Cruz), tout vient de changer. À la tête d’une équipe comportant aussi des membres de l'Institution Carnegie de Washington, le chercheur vient de publier avec ses collègues une véritable bombe dans le milieu de l’exobiologie.

Après plus de 11 années d’études par la méthode des vitesses radiales de l’étoile Gliese 581, les astronomes annoncent qu’il existe deux autres exoplanètes autour de cette étoile, dont Gliese 581g qui serait très probablement habitable !

La masse de Gliese 581g ne serait que de 3 à 4 fois celle de la Terre et son diamètre serait d'environ 1,2 à 1,4 fois celui de notre planète. Comme elle se trouve au beau milieu de la zone d’habitabilité de son étoile hôte, les chances que de l’eau liquide y existe sont bien plus grandes.

Cependant, il semblerait bien qu’elle soit en rotation synchrone, ce qui veut dire qu’elle présenterait toujours la même face à Gliese 581. Si de la vie existe bel et bien à sa surface, elle doit majoritairement se développer dans une bande entourant le Terminateur, c'est-à-dire la ligne séparant le jour de la nuit sur cette exoplanète.
Une comparaison entre la taille du système de Gliese 581 et celle du Système solaire.
Une comparaison entre la taille du système de Gliese 581 et celle du Système solaire. ©️ NSF

Les astronomes ont employé l’instrument HIRES équipant le télescope Keck I à l'observatoire WM Keck à Hawaï. Ils ont joint les données collectées à celles obtenues à l’aide de HARPS (the High Accuracy Radial velocity Planetary Search project) par un autre groupe, celui de l’université de Genève. Avec ses 6 exoplanètes en orbite circulaire, le système de Gliese 581 se met donc de plus en plus à ressembler à un système planétaire comme le nôtre (on connaissait déjà le cas de HD 10180 avec peut-être 7 planètes).

Mais le plus extraordinaire n’est probablement pas là !

Étant donné le nombre relativement faible d'étoiles qui ont été suivies de près par les chasseurs de planètes, la découverte d’une exoTerre vraiment habitable est venue étonnamment vite. Comme le dit Steven Vogt à propos de ce type d’exoplanète : « Si elles sont rares, nous ne devrions pas en avoir trouvé une si vite et si proche. La fraction de systèmes avec des planètes potentiellement habitables est probablement de l'ordre de 10 ou 20 %, et quand vous multipliez cela par les centaines de milliards d'étoiles dans la Voie lactée, vous trouvez qu’il pourrait y avoir des dizaines de milliards de ces systèmes dans notre galaxie ».

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Re: CONDITIONS D'UNE PLANETE HABITABLE.

Message  Mantell le Mer 24 Nov - 21:28

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Par Laurent Sacco,

Futura-Sciences.

Les astronomes de l’ESO viennent d’apporter la preuve que le processus de formation d’exoplanètes n’est pas limité à notre galaxie. HIP 13044 b tourne en effet autour d’une étoile faisant partie du courant stellaire arrachée à une galaxie naine par la Voie lactée.

L’univers regorge certainement de planètes et la vie doit probablement aussi être un phénomène largement répandu. Si cette dernière affirmation n'est encore qu'une hypothèse, la première semble maintenant une évidence après les plus de 500 exoplanètes découvertes dans notre galaxie en seulement 15 années d’observations. Que la formation de planètes soit un processus universel, c'est d'ailleurs bien ce qu'illustre une découverte des astronomes de l'observatoire de La Silla de l'ESO, au Chili.



En utilisant le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres couplé au spectrographe haute résolution FEROS, les chercheurs ont en effet décelé la présence d’une planète, au moins 1,25 fois plus massive que Jupiter, en orbite autour de l’étoile HIP 13044. Or, bien que située à seulement 2.000 années-lumière de la Terre, la trajectoire de cette étoile prouve qu’elle fait partie du courant de marée d’Helmi : un courant d’étoiles arrachées par les forces de marée de notre Voie lactée à une galaxie naine qu’elle a dévorée il y a environ 6 milliards d’années.


Encore une découverte par la méthode des vitesses radiales

Située dans la constellation australe du Fourneau, HIP 13044 b est donc bel et bien une exoplanète extragalactique, la première dont l’existence semble attestée. D’autres candidates avaient déjà été proposées suite à des observations d’effets de microlentille gravitationnelle, mais la méthode elle-même ne permettait pas d’apporter une preuve solide. Un seul passage d’un corps céleste devant une étoile, entraînant une brusque mais courte augmentation de sa luminosité, est insuffisant pour conclure de façon certaine à l’existence de ce corps.

Dans le cas de HIP 13044 b, c’est la méthode des vitesses radiales qui a de nouveau été employée. Celle-ci permet de détecter une exoplanète par les mouvements d’oscillations que son attraction gravitationnelle provoque sur son étoile hôte. Ces mouvements eux-mêmes causent un décalage spectral par effet Doppler, mesurable avec un spectrographe à haute résolution.

On sait donc maintenant qu’il existe une exoplanète orbitant en seulement 16,2 jours, à une distance inférieure à un diamètre stellaire de la surface de l'étoile HIP 13044 (ou 0,055 fois la distance Terre-Soleil) au point le plus proche durant son orbite elliptique, autour de son étoile hôte.


Une exoplanète rescapée de l'enfer ?

Des indices font penser que HIP 13044 b a survécu à l’enfer, tout comme l’exoplanète V391 Pegasi b. L’étoile HIP 13044 est en effet une étoile en fin de vie qui est passée par le stade de géante rouge : elle se trouve maintenant sur la branche horizontale du diagramme HR. Cette branche est peuplée d'étoiles de faibles masses, pauvres en « métaux » (c'est-à-dire, pour un astrophysicien, les noyaux autres que l’hydrogène et l’hélium), où se produisent, au sein du noyau, des réactions de fusion de l'hélium en carbone.

HIP 13044 tourne trop vite sur elle-même pour ce genre d’étoile, ce qui suggère un transfert de moment cinétique causé par l’absorption d’une partie de son cortège planétaire. À son stade de géante rouge, quand elle était fortement dilatée, HIP 13044 b aurait donc aussi migré du fait des forces de frottement du gaz des couches supérieures de l’étoile dans lesquelles elle était plongée.

En plus de nous fournir des renseignements sur le destin futur de notre Système solaire, cette découverte (qui aurait fait plaisir à Carl Sagan) est intrigante car la pauvreté en métaux de l’étoile cadre mal avec les modèles communément admis pour la formation des planètes.


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