Des astronomes publient une nouvelle carte de la zone habitable galactique

Les astrobiologistes discutent depuis longtemps de l'idée que les planètes ne peuvent être capables de supporter la vie que si de l'eau liquide existe à la surface. Évidemment, cela n'est possible que si la température sur la planète est similaire à celle de la Terre et cela, à son tour, implique une certaine distance de l'étoile mère.

La recherche de planètes dans cette zone dite habitable s'est intensifiée ces dernières années avec le lancement de télescopes spatiaux tels que Kepler qui découvre de nouvelles exoplanètes à un rythme dramatique.

Mais l'idée qu'il peut y avoir des zones dans la galaxie qui sont particulièrement propices à la vie est une idée beaucoup plus récente. L'idée ici est que les planètes capables de supporter la vie sont beaucoup plus susceptibles d'exister autour des étoiles dans certaines parties de la galaxie.

La convention veut que la zone habitable galactique soit un tore d'environ 30 années-lumière de diamètre autour du centre de la galaxie. Il est donc peu probable que les planètes habitables se forment près du centre galactique ou très loin de celui-ci.

Aujourd'hui, cependant, Michael Gowanlock de l'Université d'Hawaï à Honolulu et quelques amis, révèlent une nouvelle carte de la zone habitable galactique dans laquelle remet en cause cette convention et suggère que la zone habitable galactique est beaucoup plus complexe qu'un simple tore.

La nouvelle carte utilise les dernières découvertes sur les exoplanètes pour déterminer l'habitabilité galactique. En particulier, les astronomes ont récemment découvert que les exoplanètes sont beaucoup plus susceptibles de se former autour d'étoiles contenant des éléments plus lourds que l'hélium ou l'hydrogène, une propriété appelée métallicité.

Les premières étoiles de l'univers primitif se sont formées entièrement à partir d'hydrogène et d'hélium, mais ont généré des éléments plus lourds lorsqu'elles ont manqué de carburant et ont explosé. La prochaine génération d'étoiles s'est formée à partir des débris de ces supernovas et a donc des niveaux plus élevés d'éléments plus lourds.

Ce sont ces étoiles, les plus tardives, qui semblent plus susceptibles d'avoir des planètes et donc plus susceptibles d'avoir une planète dans la zone habitable. De toute évidence, ces étoiles sont plus susceptibles de se former dans des zones où il y a beaucoup de supernovas et dans notre galaxie proche du centre (à une distance d'environ 9 années-lumière).

Mais cela soulève un problème potentiel. Une supernova dévasterait une planète en orbite autour d'une étoile proche, projetant son atmosphère vers le royaume à venir et détruisant les conditions dans lesquelles la vie pourrait évoluer.

Donc, trop de supernovas réduisent la probabilité d'évolution de la vie.

La question que se posent Gowanlock et ses collègues est de savoir comment ces processus s'équilibrent : le taux de formation des planètes, le nombre de supernovas et le temps qu'il faut pour qu'une vie complexe évolue (tel que déterminé par notre seul point de données sur Terre).

La réponse qu'ils disent est que les planètes habitables sont si communes vers le centre de la galaxie que même si beaucoup sont anéanties par les supernovas, il devrait encore y en avoir beaucoup qui survivent assez longtemps pour que la vie complexe évolue.

Leur modèle suggère que 2,7% des étoiles de la galaxie interne devraient avoir des planètes habitables. Et il devrait également y avoir des planètes habitables plus loin. Gowanlock et ses collègues disent qu'environ 0,25% des étoiles de la galaxie externe devraient avoir des planètes habitables.

C'est une prédiction très différente du modèle de tore standard et cela signifie qu'une fraction importante des étoiles dans toute la galaxie sont potentiellement intéressantes. Nous prédisons que ∼1,2% de toutes les étoiles hébergent une planète qui aurait pu être capable de supporter une vie complexe à un moment donné de l'histoire de la Galaxie, selon Gowanlock and co.

Il y a cependant une mise en garde importante. Leur modèle prédit également que 75 % de ces planètes habitables seront bloquées par les marées autour de leur étoile mère.

Cela pourrait être un problème. Les astrobiologistes débattent avec acharnement sur la nature des planètes qui projettent la même face vers leur étoile. Le débat a été suscité par la découverte d'une superTerre autour de Gliese 581, qui est suffisamment proche de l'étoile pour se trouver dans la zone habitable mais qui est également probablement verrouillée par les marées.

Un côté de cette planète brûlerait sous un soleil brûlant tandis que l'autre gèlerait. On ne sait pas si les conditions n'importe où sur une telle planète pourraient favoriser la vie.

Si les prédictions de Gowanlock et co sont valables, dans un avenir très proche, nous allons trouver beaucoup plus de Terres extraterrestres et que la plupart d'entre elles seront verrouillées par les marées. Ainsi, la question de savoir si de telles planètes peuvent soutenir la vie est susceptible de devenir l'objet de beaucoup plus d'attention.

Réf : arxiv.org/abs/1107.1286 : Un modèle d'habitabilité au sein de la Voie lactée

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