Les mondes extraterrestres ont besoin d’un ingrédient crucial mais dangereux pour supporter la vie

Et les jeunes planètes sont notre meilleure chance.

Une représentation d’un monde extraterrestre.

Certaines choses mortelles pour l’homme peuvent également servir de base à des conditions habitables.

La recherche de mondes extraterrestres orbitant autour d’étoiles proches et capables d’abriter la vie telle que nous la connaissons se poursuit, mais des scientifiques du Southwest Research Institute (et d’autres) ont découvert que les exoplanètes rocheuses plus jeunes sont les candidats les plus probables pour des mondes habitables au-delà de notre système solaire, selon une étude publiée dans Astrophysical Journal Letters.

Et la raison, peut-être ironique, est liée à la présence de matériaux dangereux. Des matériaux qui sont plus abondants sur les jeunes mondes rocheux que sur les vieux.

Les mondes extraterrestres sont réchauffés par le CO2 libéré par les éléments radioactifs

Dans le passé, les scientifiques ont mis l’accent sur les planètes situées à l’intérieur de la zone habitable de leur étoile dans leur recherche de planètes semblables à la Terre. C’est à première vue judicieux, car trop loin, il fait trop froid et trop près, il fait trop chaud pour que l’eau liquide persiste. Mais même à l’intérieur de la très convoitée “zone Boucles d’or”, les mondes étrangers peuvent se retrouver avec des atmosphères peu propices à la vie.

Pour maintenir des températures viables, les climats planétaires doivent posséder suffisamment de chaleur pour permettre un cycle global du carbone. La désintégration des isotopes radioactifs du thorium, du potassium et de l’uranium est une ressource cruciale pour un cycle du carbone actif.

Ils constituent un moyen essentiel de chauffer – et donc d’alimenter – la convection du manteau en mouvement des planètes rocheuses, qui est le processus lent, s’étendant sur des éons, par lequel le noyau et la croûte d’une planète interagissent. Le “dégazage” (ou libération) volcanique des gaz internes est le principal moyen pour le dioxyde de carbone (CO2) de pénétrer dans l’atmosphère. Celui-ci, à son tour, réchauffe la planète.

Mais sans dégazage du manteau, une planète rocheuse risque d’avoir une atmosphère inhabitable. En substance, cela signifie que les matériaux radioactifs sont essentiels à la formation d’une atmosphère capable d’accueillir la vie.

Juger les mondes extraterrestres d’après la composition de leurs hôtes stellaires

Et, comme les matériaux radioactifs se désintègrent avec le temps, cela signifie que les planètes plus anciennes sont moins susceptibles d’en posséder, ce qui signifie qu’il est moins probable qu’elles soient suffisamment chaudes pour supporter une atmosphère habitable.

“Nous savons que ces éléments radioactifs sont nécessaires pour réguler le climat, mais nous ne savons pas combien de temps ces éléments peuvent le faire, car ils se désintègrent avec le temps”, a déclaré Cayman Unterborn, l’auteur principal de l’étude, dans un communiqué de presse.

“De plus, les éléments radioactifs ne sont pas répartis uniformément dans la galaxie, et à mesure que les planètes vieillissent, elles peuvent manquer de chaleur et le dégazage cessera”, a ajouté Unterborn. “Comme les planètes peuvent avoir plus ou moins de ces éléments que la Terre, nous voulions comprendre comment cette variation pourrait affecter la durée pendant laquelle les exoplanètes rocheuses peuvent supporter des climats tempérés, semblables à ceux de la Terre.”

Et il n’est pas facile de confirmer cela dans l’univers physique. La technologie actuelle ne permet pas de mesurer la composition des surfaces des exoplanètes, sans parler de ce qui se passe sous la croûte. Mais nous pouvons vérifier l’abondance des éléments dans une étoile sur une base spectroscopique, en observant la façon dont la lumière interagit avec les éléments dans les couches supérieures de l’étoile.

Le télescope spatial James Webb pourrait révéler des signes de conditions habitables sur des mondes extraterrestres

Grâce à ces données, les scientifiques sont capables de déduire la composition des planètes orbitales de l’étoile. “En utilisant les étoiles hôtes pour estimer la quantité de ces éléments qui entreraient dans la composition des planètes tout au long de l’histoire de la Voie lactée, nous avons calculé combien de temps nous pouvons espérer que les planètes aient suffisamment de volcanisme pour soutenir un climat tempéré avant de s’épuiser”, a déclaré Unterborn, dans le communiqué.

“Dans les conditions les plus pessimistes, nous estimons que cet âge critique n’est que d’environ 2 milliards d’années pour une planète de masse terrestre et atteint 5 à 6 milliards d’années pour les planètes de masse supérieure dans des conditions plus optimistes”, a ajouté Unterborn. Et, en examinant la gamme d’âges des planètes que nous connaissons jusqu’à présent, Unterborn et ses collaborateurs n’ont confirmé qu’une poignée de systèmes dont les planètes devraient être “suffisamment jeunes pour que nous puissions affirmer en toute confiance qu’elles peuvent avoir un dégazage de carbone en surface aujourd’hui, lorsque nous l’observerions, par exemple, avec le télescope spatial James Webb”.

Bien qu’il puisse y avoir une limite naturelle au nombre de planètes habitables – peut-être sont-elles pour la plupart vieilles – lorsque le télescope spatial James Webb commencera ses missions scientifiques cet été, il y a de bonnes chances que nous puissions repérer quelques planètes rocheuses qui ont exactement la bonne température, le bon âge et des traces d’exactement les bons types d’éléments qui signifient une forte probabilité de conditions habitables sur un monde étranger.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche