Illustration d'un artiste de la vue de l'une des sept planètes en orbite autour de la naine rouge TRAPPIST-1, avec plusieurs autres mondes visibles plus près de la petite étoile sombre.
(Image: © N. Bartmann / spaceengine.org / ESO)
Les sept planètes rocheuses entourant l'étoile voisine TRAPPIST-1 ont beaucoup d'eau, suggère une nouvelle étude - peut-être trop pour en faire de bons paris pour la vie.
Tous les mondes TRAPPIST-1 abritent probablement des centaines d'eaux de la Terre sur leur surface, et les plus humides peuvent avoir plus de 1000 fois plus de choses que notre planète, selon l'étude.
Étonnamment, ce n'est probablement pas une excellente nouvelle pour le potentiel d'hébergement de la vie du système TRAPPIST-1, ont déclaré les membres de l'équipe d'étude. [Rencontrez les 7 exoplanètes de la taille de la Terre de TRAPPIST-1]
"Trop d'eau peut être une mauvaise chose", a expliqué à Space.com Cayman Unterborn, un chercheur postdoctoral de la School of Earth and Space Exploration de l'Arizona State University. "Les TRAPPIST-1 sont intéressants, mais peut-être pas pour la vie."
TRAPPIST-1 est une étoile naine rouge sombre qui se trouve à environ 39 années-lumière de la Terre. Les astronomes ont découvert trois planètes encerclant l'étoile en 2016, et quatre autres ont été annoncées un an plus tard. Chacun des sept mondes - connus sous le nom de TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g et h - a à peu près la même taille que la Terre. Et on pense que trois des mondes extraterrestres (e, f et g) se trouvent dans la "zone habitable" de TRAPPIST-1 - cette gamme de distances juste à droite où l'eau liquide pourrait probablement exister à la surface d'une planète.
TRAPPIST-1 est environ 2 000 fois plus sombre que le soleil, de sorte que la zone habitable de la naine rouge est très proche. En effet, les sept planètes TRAPPIST-1 se trouvent plus près de leur étoile que Mercure au soleil.
Toutes les planètes TRAPPIST-1 ont été découvertes via la "méthode de transit"; plusieurs instruments différents ont remarqué les minuscules creux de luminosité qui se sont produits lorsque les mondes ont traversé le visage de leur étoile hôte. L'ampleur de ces creux a révélé la taille des mondes. Et les astronomes ont pu estimer les masses des planètes, quoique pas aussi précisément, en étudiant comment leurs transits ont varié au fil du temps. (Ces variations se produisent lorsque les planètes voisines se tirent mutuellement par gravité.)
Avec ces informations de masse et de volume en main, Unterborn et son équipe ont utilisé des modèles informatiques pour avoir une meilleure idée de la composition de six des mondes TRAPPIST-1. (Ils n'ont pas traité de TRAPPIST-1h, la planète la plus éloignée, car on n'en sait pas assez.)
Ce travail de modélisation a suggéré qu'il existe un gradient d'humidité dans le système TRAPPIST-1. Les planètes les plus intérieures, b et c, sont probablement environ 10 pour cent d'eau en masse, tandis que les éléments humides représentent au moins 50 pour cent des f et g les plus éloignés. Les planètes centrales d et e se situent quelque part entre les deux.
Tous ces mondes sont humides, même au bas du gradient. À titre de comparaison, la Terre ne représente que 0,2% d'eau en masse. En effet, les planètes TRAPPIST-1 sont probablement des "mondes de l'eau", sans terre pour briser la monotonie du vent et des vagues, a déclaré Unterborn.
Si tel est effectivement le cas, les chances de retrouver la vie dans le système ne sont peut-être pas grandes.
"Sans terre exposée, les principaux cycles géochimiques, y compris le retrait du carbone et du phosphore dans les réservoirs océaniques à cause de l'altération continentale, seront mis en sourdine, limitant ainsi la taille de la biosphère", ont écrit les chercheurs dans la nouvelle étude, publiée en ligne aujourd'hui (mars 19) dans la revue Nature Astronomy. "En tant que tel, bien que ces planètes puissent être habitables dans la définition classique de la présence d'eau de surface, toute biosignature observée à partir de ce système peut ne pas être entièrement distincte des sources abiotiques, purement géochimiques."
Et toute cette eau pourrait arrêter certains processus géologiques clés qui pourraient aider la vie à prendre pied, a déclaré Unterborn. Par exemple, les roches du manteau terrestre deviennent souvent liquides après s'être déplacées vers le haut dans une zone de pression inférieure, où leur point de fusion est plus bas. Mais une telle "fonte de décompression" peut se produire rarement, voire pas du tout, sur les mondes TRAPPIST-1, car le poids énorme des océans mondiaux sus-jacents fait tellement monter la pression dans le manteau.
Sans roche en fusion près de la surface, il ne peut y avoir de volcans (du moins pas le genre auquel nous sommes habitués ici sur Terre). Et sans volcans, les gaz piégeant la chaleur, tels que le dioxyde de carbone, peuvent avoir du mal à atteindre l'atmosphère - ce qui signifie que les planètes TRAPPIST-1 peuvent avoir été soumises à un effet de "boule de neige fugitive", a déclaré Unterborn. [Galerie: Les planètes extraterrestres les plus étranges]
Les planètes en orbite autour des naines rouges sont confrontées à d'autres problèmes d'habitabilité, ont souligné de nombreux chercheurs. Par exemple, si ces mondes orbitent suffisamment étroitement pour être dans la zone habitable, ils sont presque certainement "verrouillés par la marée", ce qui signifie qu'ils montrent toujours le même visage à leur étoile parente. Ainsi, un côté de ces planètes peut bouillir tandis que l'autre est glacial. Ce problème pourrait être atténué par la présence d'une atmosphère épaisse, qui ferait circuler la chaleur. Mais les naines rouges tirent de nombreuses fusées éclairantes puissantes, qui peuvent rapidement dépouiller l'atmosphère des mondes des zones habitables.
Ces questions sont fortement débattues et étudiées, ce qui n'est pas surprenant compte tenu de la prévalence des naines rouges: environ 75% des étoiles de la Voie lactée sont des naines rouges, de sorte qu'elles abritent probablement la plupart des biens immobiliers de la galaxie, habitables ou non.
La nouvelle étude met également en lumière la formation et l'évolution du système TRAPPIST-1. Par exemple, les sept planètes se trouvent actuellement à l'intérieur de la "ligne de neige" primordiale - le point au-delà duquel il faisait suffisamment froid pour que l'eau reste gelée lorsque les mondes prenaient forme. Mais les résultats de l'équipe suggèrent que les planètes f, g et h se sont réellement formées au-delà de cette frontière et ont migré vers l'intérieur au fil du temps. Les planètes b et c, d'autre part, ont fusionné à l'intérieur de la ligne de neige primordiale. (On ne sait pas où TRAPPIST-1d et e sont nés par rapport à cette lignée, qui, selon les chercheurs, était probablement située quelque part entre les mondes nouveau-né c et f.)
Dans l'ensemble, l'étude indique que les systèmes nains rouges tels que TRAPPIST-1 ne doivent pas être considérés comme de simples versions miniatures de notre propre système solaire, a déclaré Unterborn; leurs planètes peuvent se former de manières légèrement différentes et / ou à des échelles de temps légèrement différentes.
"Je pense que le comprendre du point de vue de la formation et de l'évolution planétaires est - pour le public en particulier - un moyen beaucoup plus puissant de vendre TRAPPIST-1 que la vie", a-t-il déclaré. "Personne n'aime être la couverture mouillée qui dit:" Eh bien, en fait, ils ne sont pas géniaux pour la vie ". Mais ils sont vraiment intéressants, et nous devons connaître ces choses afin de comprendre les planètes susceptibles d'avoir la vie. "
