L'impression de cet artiste montre le système planétaire autour de l'étoile semblable au soleil HD 10180. Calçada
Notre Terre ressemble à un endroit chaleureux et accueillant pour nous, des formes de vie, mais au-delà de notre petite planète, la majorité du système solaire est trop froide pour que nous vivions confortablement. Une nouvelle étude suggère que les planètes d'autres systèmes solaires pourraient être plus habitables que les nôtres car, dans l'ensemble, elles seraient plus chaudes - jusqu'à 25% plus chaudes. Cela les rendrait plus géologiquement actifs et plus susceptibles de retenir suffisamment d'eau liquide pour soutenir la vie, au moins sous sa forme microbienne. À son tour, la «zone Boucle d'or» autour d'autres étoiles - la région habitable - serait plus grande que la zone de notre propre système solaire.
Cette nouvelle étude provient de géologues et astronomes de l'Ohio State University qui se sont associés pour rechercher la vie extraterrestre d'une nouvelle manière.
Ils ont étudié huit «jumeaux solaires» de notre Soleil - des étoiles qui correspondent très étroitement au Soleil en termes de taille, d'âge et de composition globale - afin de mesurer les quantités d'éléments radioactifs qu'ils contiennent. Ces étoiles provenaient d'un ensemble de données enregistré par le spectromètre High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher de l'Observatoire européen austral au Chili.
Ils ont recherché dans les jumeaux solaires des éléments tels que le thorium et l'uranium, qui sont essentiels à la tectonique des plaques de la Terre car ils réchauffent l'intérieur de notre planète. La tectonique des plaques aide à maintenir l'eau à la surface de la Terre, ainsi l'existence de la tectonique des plaques est parfois considérée comme un indicateur de l'hospitalité d'une planète à la vie.
Sur les huit jumeaux solaires que l'équipe a étudiés jusqu'à présent, sept semblent contenir beaucoup plus de thorium que notre Soleil, ce qui suggère que toutes les planètes en orbite autour de ces étoiles contiennent probablement plus de thorium également. Cela signifie que l'intérieur des planètes est probablement plus chaud que le nôtre.
Par exemple, une étoile de l'enquête contient 2,5 fois plus de thorium que notre Soleil, selon le membre de l'équipe et doctorant de l'Ohio Cayman Unterborn. Il dit que les planètes terrestres qui se sont formées autour de cette étoile génèrent probablement 25% de chaleur interne de plus que la Terre, ce qui permet à la tectonique des plaques de persister plus longtemps dans l'histoire d'une planète, ce qui donne plus de temps pour que la vie se produise.
«S'il s'avère que ces planètes sont plus chaudes que ce que nous pensions auparavant, alors nous pouvons effectivement augmenter la taille de la zone habitable autour de ces étoiles en poussant la zone habitable plus loin de l'étoile hôte, et considérer plus de ces planètes hospitalières pour la vie microbienne », A déclaré Unterborn, qui a présenté les résultats lors de la réunion de l'American Geophysical Union à San Francisco cette semaine.
"S'il s'avère que ces planètes sont plus chaudes que nous ne le pensions, alors nous pouvons effectivement augmenter la taille de la zone habitable autour de ces étoiles."
"À ce stade, tout ce que nous pouvons dire avec certitude, c'est qu'il existe une variation naturelle de la quantité d'éléments radioactifs à l'intérieur des étoiles comme la nôtre", a-t-il ajouté. "Avec seulement neuf échantillons, y compris le soleil, nous ne pouvons pas dire grand-chose sur toute l'étendue de cette variation à travers la galaxie. Mais d'après ce que nous savons de la formation des planètes, nous savons que les planètes autour de ces étoiles présentent probablement la même variation, ce qui a des implications pour la possibilité de la vie. »
Son conseiller, Wendy Panero, professeur agrégé à la School of Earth Sciences de l'Ohio State, a expliqué que des éléments radioactifs tels que le thorium, l'uranium et le potassium sont présents dans le manteau terrestre. Ces éléments chauffent la planète de l'intérieur, d'une manière complètement distincte de la chaleur émanant du noyau terrestre.
"Le noyau est chaud parce qu'il a commencé à chaud", a déclaré Panero. "Mais le cœur n'est pas notre seule source de chaleur. Un contributeur comparable est la lente décroissance radioactive des éléments qui étaient ici lorsque la Terre s'est formée. Sans radioactivité, il n'y aurait pas assez de chaleur pour alimenter la tectonique des plaques qui maintient les océans de surface sur Terre. "
La relation entre la tectonique des plaques et l'eau de surface est complexe et n'est pas complètement comprise. Panero l'a appelé «l'un des grands mystères des géosciences». Mais les chercheurs commencent à soupçonner que les mêmes forces de convection thermique dans le manteau qui déplacent la croûte terrestre régulent d'une certaine manière la quantité d'eau dans les océans.
"Il semble que si une planète veut conserver un océan sur des échelles de temps géologiques, elle a besoin d'une sorte de" système de recyclage "de la croûte, et pour nous, c'est la convection du manteau", a déclaré Unterborn.
En particulier, la vie microbienne sur Terre bénéficie de la chaleur souterraine. Des dizaines de microbes appelés archées ne dépendent pas du soleil pour leur énergie, mais vivent directement de la chaleur provenant du plus profond de la Terre.
Sur Terre, la majeure partie de la chaleur de la désintégration radioactive provient de l'uranium. Les planètes riches en thorium, qui sont plus énergétiques que l'uranium et ont une demi-vie plus longue, "courraient" plus chaud et resteraient plus longtemps chaudes, a-t-il dit, ce qui leur donne plus de temps pour développer la vie.
Quant à savoir pourquoi notre système solaire a moins de thorium, Unterborn a déclaré que c'était probablement la chance du tirage au sort.
«Tout commence par les supernovae. Les éléments créés dans une supernova déterminent les matériaux disponibles pour la formation de nouvelles étoiles et planètes. Les jumeaux solaires que nous avons étudiés sont dispersés dans la galaxie, ils se sont donc tous formés à partir de supernovae différentes. Il se trouve qu'ils avaient plus de thorium disponible lors de leur formation que nous. »
Jennifer Johnson, professeur agrégé d'astronomie à Ohio State et co-auteur de l'étude, a averti que les résultats sont préliminaires. "Tous les signes indiquent oui - qu'il existe une différence dans l'abondance des éléments radioactifs dans ces étoiles, mais nous devons voir à quel point le résultat est robuste", a-t-elle déclaré.
Pour poursuivre ces recherches, l'équipe souhaite effectuer une analyse statistique détaillée du bruit dans les données HARPS afin d'améliorer la précision de ses modèles informatiques. Ensuite, il cherchera du temps au télescope pour chercher plus de jumeaux solaires.
Source: Université d'État de l'Ohio
