Les exoplanètes riches en eau sont plus répandues que prévu

L’eau liquide est considérée comme un élément essentiel pour l’existence de la vie. Mais comment trouver de l’eau liquide sur des planètes lointaines qui semblent trop froides pour en avoir à leur surface ? Des chercheurs ont proposé une nouvelle approche qui prend en compte la possibilité d’avoir de l’eau liquide sous la surface, grâce à la chaleur interne de la planète.

Les naines rouges, des étoiles propices à la vie

Pour trouver de l’eau liquide sur des exoplanètes, les chercheurs se concentrent principalement sur les planètes qui orbitent autour d’étoiles dans la zone habitable. Il s’agit de la région autour d’une étoile où la température n’est ni trop chaude ni trop froide pour que l’eau liquide soit stable à la surface d’une planète.

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Mais il existe un autre critère important : le type d’étoile. Les étoiles sont classées selon leur taille, leur couleur et leur luminosité. Les plus communes sont les naines rouges, qui représentent environ 70 % des étoiles de notre galaxie. Elles sont plus petites et plus froides que notre Soleil, ce qui signifie que leur zone habitable est plus proche d’elles.

Les chercheurs se sont principalement concentrés sur les planètes en orbite autour d’étoiles naines M dans les zones Boucles d’or, les plus communes de la Voie lactée. Ces étoiles plus petites et plus froides que notre Soleil hébergent la plupart des exoplanètes rocheuses similaires à la Terre découvertes à ce jour. Certaines d’entre elles sont même situées dans la zone habitable de leur étoile, ce qui les rend potentiellement habitables.

Contrairement aux recherches antérieures se concentrant sur les conditions de surface, cette étude explore la possibilité d’eau liquide souterraine, même sur des planètes avec une surface gelée. Les chercheurs ont identifié deux mécanismes principaux qui pourraient générer suffisamment de chaleur pour maintenir de l’eau liquide sous la surface de ces planètes.

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L’eau souterraine, une source de vie cachée 

La surface d’une planète n’est pas le seul endroit où l’eau liquide peut exister. Sous la surface, il peut y avoir des sources de chaleur qui empêchent l’eau de geler, même si la température extérieure est très basse. Ces sources de chaleur peuvent provenir de deux mécanismes principaux : la radioactivité et les effets de marée.

La radioactivité est le processus par lequel certains éléments, comme l’uranium, le thorium et le potassium, se désintègrent en émettant des particules et de l’énergie. Cette énergie peut réchauffer les roches environnantes et créer des poches d’eau liquide. C’est ce qui se passe dans le noyau terrestre, qui génère assez de chaleur pour maintenir l’eau liquide en profondeur sous la glace. On peut observer ce phénomène dans des régions comme l’Antarctique et l’Arctique canadien.

Les effets de marée sont le résultat de l’influence gravitationnelle d’un corps céleste sur un autre. Par exemple, la Lune exerce une force sur la Terre qui provoque les marées océaniques. Mais si la force est assez forte, elle peut aussi déformer et étirer le corps lui-même, créant des frottements et de la chaleur. C’est ce qui se passe avec certaines lunes du Système solaire, comme Europe et Encelade, qui orbitent autour de planètes massives comme Jupiter et Saturne. Ces lunes sont soumises à un brassage continu qui génère assez de chaleur pour avoir de l’eau liquide sous leur surface gelée.

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“Nous savons que la présence d’eau liquide est essentielle pour la vie. Notre travail montre que cette eau peut se trouver dans des endroits que nous n’avions pas beaucoup envisagés”, a déclaré Lujendra Ojha de l’université Rutgers dans un communiqué de presse. “Cela augmente considérablement les chances de trouver des environnements où la vie pourrait, en théorie, se développer.”

Une nouvelle analyse qui augmente les chances de trouver de la vie

Des astronomes dirigés par Lujendra Ojha ont réalisé une analyse qui prend en compte la possibilité d’avoir de l’eau liquide souterraine sur ces exoplanètes semblables à la Terre. Leur étude, publiée dans Nature Communications, suggère que ces exoplanètes pourraient être beaucoup plus courantes qu’on ne le pensait auparavant, augmentant ainsi les chances de découvrir des formes de vie extraterrestres.

Les chercheurs ont utilisé un modèle mathématique pour estimer la quantité de chaleur générée par la radioactivité dans le noyau des exoplanètes. Ils ont ensuite calculé la température à la surface des exoplanètes en fonction de leur distance à leur étoile. Enfin, ils ont déterminé la profondeur à laquelle l’eau liquide pourrait exister sous la surface.

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Leur résultat est surprenant : avant de prendre en compte l’eau souterraine, on estimait qu’une étoile sur 100 possédait une planète rocheuse avec de l’eau liquide. Mais avec les sources d’eau souterraines incluses, ce nombre pourrait approcher une planète par étoile. Cela signifie que la chance de trouver de l’eau liquide et, par extension, la chance de trouver de la vie a augmenté d’environ 100 fois.

Cette étude ouvre de nouvelles perspectives pour la recherche de la vie dans l’Univers. Elle montre que les exoplanètes semblables à la Terre ne sont pas forcément celles qui ressemblent le plus à notre planète à première vue. Il convient également de considérer le sous-sol, où se cachent peut-être des sources d’eau et de vie.