Des planètes semblables à Tatooine en orbite autour de deux soleils pourraient être habitables


La plupart des planètes orbitant autour d’étoiles binaires ne maintiendraient pas des températures permettant la présence d’eau liquide, mais il s’agit d’une grande galaxie, et si une petite partie d’entre elles y parviennent, cela signifie que de nombreux mondes comme celui-ci pourraient bien abriter la vie.

Une impression d’artiste de Kepler-16b, la première planète confirmée en orbite autour de deux étoiles. Les planètes orbitant autour d’étoiles de masse très différente comme celle-ci ont les meilleures chances de rester habitables. Crédit image : NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

Il est plus difficile de maintenir une orbite stable autour de deux étoiles que d’une seule, et de nombreuses planètes seront souvent assez chaudes pour cuire toute vie, ou assez froides pour la geler. Cependant, une étude de l’évolution des orbites planétaires sur un milliard d’années autour de différentes configurations de paires d’étoiles indique qu’une minorité substantielle maintient probablement des conditions propices à la vie. Elle fournit également des indications sur les systèmes qui méritent d’être examinés de plus près.

L’une des plus grandes questions qui se posent lorsqu’il s’agit de rechercher la vie au-delà du système solaire est la suivante : quel type d’étoiles peut accueillir la vie ? Nous savons que les étoiles solitaires de type G le peuvent, sinon nous ne serions pas ici. Cependant, cela ne couvre qu’une infime partie des étoiles de la galaxie. À moins qu’il n’y ait une plus grande diversité d’emplacements, la galaxie pourrait être un endroit très solitaire.

Les naines rouges de type M sont les étoiles les plus communes, et leur capacité à accueillir la vie est très discutée. Lors de la récente conférence de l’American Astronomical Society, Michael Pedowitz, étudiant de premier cycle, et Mariah MacDonald, du College of New Jersey, se sont intéressés à la deuxième grande question : la vie peut-elle survivre sur une planète réchauffée par deux soleils ? Après tout, il y a plus d’étoiles dans les systèmes binaires qu’en solo, donc les inclure comme foyers possibles élargit considérablement les options.

Certains systèmes binaires sont si éloignés les uns des autres qu’une planète en orbite autour d’une étoile serait à peine affectée par l’autre. Les perspectives de vie ici semblent bonnes. Le cas le plus intéressant est celui des planètes circumbinaires (CBP), plus connues sous le nom de mondes semblables à Tatooine, où les étoiles sont si proches qu’une planète devrait tourner autour des deux pour être à une distance sûre. Ce sont ces planètes que Pedowitz et MacDonald ont explorées, en utilisant des milliers de combinaisons de masses stellaires et de distances entre et à la planète.

“Nos résultats confirment que les planètes orbitant à proximité d’une binaire fortement excentrique deviennent rapidement instables”, rapportent les deux chercheurs. Même si une telle planète évitait d’être brûlée par l’une des étoiles, les écarts de température importants qu’elle subirait excluraient toute possibilité de vie, sauf peut-être sous terre.

Toutefois, poursuit le couple, “presque toutes les planètes (87 %) dont le demi-axe majeur est au moins trois fois plus grand que l’apocentre binaire sont stables, indépendamment du rapport de masse binaire ou de l’excentricité”.

La stabilité orbitale seule est cependant insuffisante. Deux tiers des planètes modélisées par le couple seraient soit trop chaudes, soit trop froides pour qu’il y ait de l’eau liquide à leur surface tout au long de leur orbite. D’autres connaîtraient des températures habitables par moments, mais interrompues par des conditions inadéquates. Peut-être la vie pourrait-elle hiberner grâce à un froid profond régulier, mais c’est pour le moins risqué.

Néanmoins, 15 % des planètes stables modélisées par le couple avaient des températures habitables pendant au moins 80 % de leur orbite. La barre des 80 % peut sembler trop basse – la vie ne peut pas se permettre une surchauffe, même brève – mais les estimations de l’équipe ne tenaient pas compte des océans et des atmosphères qui stabiliseraient les températures pendant les brefs passages près d’une étoile. “Nous constatons que les CBP potentiellement habitables ont tendance à orbiter près des binaires avec de petites distances de séparation, mais orbitent rarement autour d’étoiles binaires de masse similaire, car les planètes stables autour de ces binaires sont trop froides”, écrivent les deux chercheurs.

En d’autres termes, nous pouvons oublier les Tatooines ou les Mégrathes en orbite autour de “soleils jumeaux”. Au lieu de cela, des planètes comme celles-ci auraient une étoile semblable à un grand soleil et une étoile secondaire beaucoup plus faible.

La découverte d’une planète CBP dans la zone habitable a prouvé qu’elle pouvait exister, mais en tant que géante gazeuse, elle n’est pas habitable, bien qu’elle puisse avoir des lunes qui pourraient l’être. Les méthodes de détection actuelles rendent beaucoup plus difficile la recherche de planètes dans les systèmes binaires, qu’ils soient circumbinaires ou non, ce qui peut expliquer pourquoi nous n’avons pas trouvé de planète, même autour du proche Alpha Centauri, mais au moins nous avons maintenant une meilleure idée de l’endroit où chercher.

L’étude a été présentée à la 241e réunion annuelle de l’American Astronomical Society, et le résumé peut être trouvé ici.

Lire aussi : La NASA vient de découvrir une rare planète de la taille de la Terre dans une zone habitable

Sources : IFLScience, ScienceNews – Traduit par Anguille sous roche


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