mise à jour : 13 décembre 2021
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- Lieux de vie

La diversité d'exoplanètes

Auteur: M. Turbet
Les différentes sortes d'atmosphères planétaires
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Diagramme représentant qualitativement les principales classes d'atmosphères qu'une planète puisse avoir en fonction de sa masse et de sa température de surface. Chaque trait (pointillé ou continu) délimite une transition entre deux classes possibles d'atmosphères.
Crédit : F. Forget et J. Leconte

La condition la plus restrictive pour qu'une exoplanète soit dans la zone habitable - et donc potentiellement habitée par une vie détectable- est la présence d'eau liquide stable à sa surface. Notre expérience dans le Système Solaire / grâce aux premières observations d'exoplanètes montre qu'il existe une grande diversité de planètes. Pourtant, parmi cette diversité, la seule planète dont nous savons qu'elle possède de l'eau liquide stable depuis plus de 4 milliards d'années à sa surface est la Terre. Existe-t-il des planètes de configurations bien différentes de la Terre mais qui pourtant sont capables d'avoir de l'eau liquide stable à leur surface ? Si oui, à quoi ressemblent de telles exoplanètes ? Autour de quelles étoiles peut-on les trouver ? Quels gaz composent leur atmosphère ? ...

De nombreux paramètres

Flux lumineux reçu ; Composition, Taille et Masse de la planète ; Composition et Masse de l'atmosphère ; Paramètres orbitaux (excentricité, obliquité ...) de la planète ; Vitesse de rotation ... Ce sont tout autant de paramètres capables de favoriser ou non la présence d'eau stable à la surface d'une planète. Il est extrêmement difficile de prédire à l'avance quel genre d'exoplanètes nous allons découvrir dans les années à venir. Il est donc essentiel de comprendre, parmi tout ce panel de paramètres, quels sont ceux qui peuvent permettre à une planète ou non d'avoir de l'eau liquide stable et donc d'héberger de la vie.

Vers une généralisation

Si vous connaissez par exemple la masse d'une planète et la distance qui la sépare de son étoile, il est possible de spéculer sur la nature et l'épaisseur de son atmosphère, élèments essentiels pour savoir si la planète peut potentiellement être habitable.

Imaginez une planète dans la Zone Habitable de son étoile, mais dont la masse serait 20 fois plus faible que celle de la Terre, comme Mercure par exemple. Dans ce cas, la planète n'exercera pas une gravité suffisante pour pouvoir garder une atmosphère capable de maintenir de l'eau liquide à sa surface.

Mais la masse d'une planète et sa distance à l'étoile ne sont pas des conditions suffisantes pour étudier son habitabilité. Il existe un grand nombre de configurations dans lesquelles une planète pourrait être habitable ... comme les planètes en rotation synchrone ? les planètes ayant une atmosphère d'hydrogène ? Les planètes ayant un flux géothermique très élevé ? ... Ce sont tout autant de candidats aux caractéristiques exotiques mais dont il faut explorer les possibilités ...

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