Oui, des planètes habitables pour l’homme existent dans l’Univers

Oui, des planètes habitables pour l’homme existent dans l’Univers:

Parmi les milliers d’exoplanètes connues, seules quelques dizaines promettent d’être accueillantes. Pourtant, les conditions à réunir pour qu’une planète soit « habitable » sont encore mal cernées. Et il pourrait même exister des mondes plus hospitaliers que le nôtre.

Voilà vingt-trois ans que la première planète en dehors du Système solaire a été découverte. L’événement, historique, a fait plusieurs fois le tour de la Terre. Mais aucune promesse de vie n’est venue de ce nouveau monde. Plus proche de son étoile que Mercure du Soleil, la planète 51 Pegasi b, non contente d’être en ébullition permanente, est aussi une géante gazeuse semblable à Jupiter, absolument inhabitable. Par la suite, au fur et à mesure que des dizaines, puis des centaines de planètes, toutes différentes les unes des autres, ont été détectées, l’idée que certaines d’entre elles pouvaient abriter des conditions favorables à la vie a fait son chemin. Sur les quelque 4000 que l’on connaît actuellement, 55 seraient habitables, selon le Planet Habitability Laboratory de l’université de Puerto Rico à Arecibo. Un nombre très restreint, mais pas nul.

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Que faut-il donc pour devenir une perle rare? Selon la feuille de route du département d’astrobiologie de la Nasa, cela se résume ainsi: «Les environnements habitables doivent présenter de grandes régions couvertes d’eau liquide, des conditions favorables à l’assemblage de molécules organiques complexes, et des sources d’énergie qui peuvent activer le métabolisme.» Sans eau sous forme liquide, point de réaction entre les éléments chimiques qui constituent la base de la vie telle qu’on la connaît sur Terre. Ce qui implique de chercher parmi les planètes telluriques – autrement dit dotée d’une surface rocheuse, comme la Terre -, et exclut les planètes gazeuses comme 51 Pegasi b.

« Avant 51 Pegasi b, on pensait qu’il ne pouvait pas y avoir de grosse planète juste à côté de son étoile. Après sa détection, les modèles de formation du Système solaire ont été remis en cause »

«Nous n’avons pas d’autres notions que celles-ci, commente Athena Coustenis, astrophysicienne au CNRS. L’exemple de notre planète est le point de départ pour cette recherche. Mais il faut garder l’esprit ouvert, comme le montre la découverte de 51 Pegasi b. Elle ne correspondait à rien de ce que l’on attendait. Avant elle, on pensait qu’il ne pouvait pas y avoir de grosse planète juste à côté de son étoile. Après sa détection, les modèles de formation du Système solaire ont été remis en cause.»

Fournaise

De l’eau, il y en a beaucoup dans notre Galaxie. On en trouve d’ailleurs dans la fournaise de 51 Pegasi b. La question est de savoir si les températures et la pression qui règnent sur une planète font exister le précieux élément à l’état liquide. Si la pression est trop faible, la glace d’eau peut se changer en vapeur sans passer par la case liquide. Une température trop élevée, et l’on se retrouvera dans un immense sauna. «Cela dépend si la planète a une atmosphère ou pas, souligne Athéna Coustenis. Si elle en a une, on peut détecter l’eau sous forme de vapeur, et il y a des chances qu’elle soit déposée à la surface. Mais cela ne veut pas dire pour autant que la planète est habitable. Il faut que l’eau liquide qu’elle possède soit aussi sur une étendue très conséquente.»

La présence d’eau peut tellement varier d’un corps à un autre que les chercheurs se sont lancés dans une classification des candidates habitables basée sur la diversité des objets du Système solaire. Il y a celles qui seraient semblables à la Terre, où l’eau en surface, interagissant avec la lumière de son étoile, a engendré le développement d’écosystèmes grâce à la photosynthèse. D’autres, presque semblables à la Terre, auraient réuni toutes les conditions propices à la vie si leur évolution avait pris un autre cours. Vénus et Mars, nos voisines, font partie de cette catégorie.

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La première est devenue une fournaise à la suite d’un emballement de son effet de serre, et la seconde a perdu l’atmosphère qui protégeait ses océans. Mais l’hypothèse que la vie ait pu subsister à certains endroits de ces planètes n’est pas exclue. Il y a aussi ces objets mystérieux qui abriteraient un immense océan souterrain, ou plus exactement sous-glaciaire, puisqu’il se trouverait sous une immense banquise globale. Ces océans seraient en contact direct avec un cœur rocheux. «C’est le cas d’Europe, un satellite de Jupiter, observé par la sonde Galileo, ainsi qu’Encelade, qui tourne autour de Saturne et a été observé par la sonde Cassini, explique Athena Coustenis. L’eau qu’ils possèdent n’a aucune interaction avec le Soleil, puisqu’elle est sous la surface. Mais on a vu des geysers, qui laissent supposer l’existence d’une activité volcanique. Cela pourrait être la source d’énergie nécessaire à des conditions d’habitabilité.»

La découverte de composés organiques dans les geysers d’Encelade apporte même de l’eau au moulin des défenseurs de cette hypothèse. Est-ce suffisant pour dire que la vie pourrait s’y développer? «D’après les exobiologistes, c’est possible, sans source solaire, avance Athena Coustenis. Comme on le voit avec les extrêmophiles sur Terre, la vie peut s’adapter à des conditions de très faibles luminosités.»

Qu’est-ce qu’une «zone habitable»?

Et voilà qu’avec ces nouvelles données, un concept scientifique consciencieusement élaboré doit être revu: celui de «zone habitable». En 1993, soit deux ans avant la découverte de 51 Pegasi b, celle-ci était définie comme «la gamme de distances à une étoile où une planète comme la Terre peut espérer avoir de l’eau à sa surface». Traduction: trop près de l’astre, l’eau se vaporise, trop loin, elle se solidifie. Plus l’étoile est massive et brille fortement, plus sa zone habitable sera éloignée et étroite. Pour le Soleil, cette zone est située entre 0,95 et 1,15 fois la distance Terre-Soleil, soit exactement là où nous nous trouvons. Mars et Vénus se situent juste en-dehors de ces limites. Ne parlons même pas d’Encelade et d’Europe, qui en sont alors très éloignées. Aujourd’hui, rien n’est plus relatif que ce concept, qui reste tout de même utile pour délimiter à quelle distance l’eau en surface peut exister sous forme liquide.

C’est ainsi qu’en 2016 et 2017, la détection de sept planètes de taille terrestre autour de l’étoile Trappist-1 a enthousiasmé les chercheurs de vie extrasolaire. Située à 40 années-lumière de nous, cette étoile est une naine rouge, qui brille bien plus faiblement que notre Soleil. Âgée de 3 à 8 milliards d’années, elle présente un environnement stable pour ses protégées, ce qui pourrait laisser le temps à la vie de se développer sans soubresauts. Pour rappel, il a fallu 800 millions d’années après la naissance du Soleil pour que les premières créatures microscopiques émergent au fond des océans terrestres, et encore 3,7 milliards d’années avant l’apparition de l’homme. Si notre étoile avait été bien plus massive, et donc dotée d’une durée de vie plus courte, nous n’aurions eu aucune chance de voir le jour. Autour de la petite Trappist-1, les estimations indiquent que trois planètes pourraient être riches en eau liquide. Mais on ignore encore si elles ont une atmosphère et si l’énergie transmise par l’étoile, différente du Soleil, peut être nocive pour le développement de la vie.

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«Plus on progresse dans les découvertes, plus la notion d’habitabilité doit être débattue en profondeur, résume Athena Coustenis. Je retiens au final quatre facteurs principaux: l’eau liquide, la présence de molécules chimiques à la base de la vie, une source d’énergie et un environnement stable. Mais on voit avec l’évolution de la Terre que beaucoup d’autres paramètres doivent encore être pris en compte.»

La présence d’une Lune, qui a stabilisé l’inclinaison de la Terre et son climat, est-elle nécessaire? Faut-il une tectonique des plaques pour relâcher du dioxyde de carbone dans l’atmosphère et mettre en place un effet de serre qui assure des températures vivables? Un champ magnétique est-il indispensable pour protéger la planète des radiations cosmiques mortelles? Dans le cas de la Terre, la réponse à toutes ces questions est oui, mais s’il y avait autre chose que la Terre?

Ces « super-Terre », pourvues d’une épaisse atmosphère, seraient des oasis par rapport à notre Terre. Couvertes d’océans peu profonds parsemés d’îles, la vie s’y développerait bien plus facilement

Les astrophysiciens envisagent notamment l’existence de mondes dits «super-habitables», dont la masse pourrait être jusqu’à 10 fois plus importante que celle de notre planète. Les étoiles autour desquelles elles orbitent sont plus petites et moins chaudes que le Soleil, et donc dotée d’une durée de vie bien plus longue que lui. Ces «super-Terre», pourvues d’une épaisse atmosphère, seraient des oasis par rapport à notre Terre. Couvertes d’océans peu profonds parsemés d’îles, la vie s’y développerait bien plus facilement.

À moins que la vie, telle que nous la connaissons, ne soit pas l’unique modèle à appliquer à l’idée d’habitabilité. «Titan, un des satellites de Saturne, est intéressant, suggère Athena Coustenis. Le méthane qu’il contient peut favoriser le développement d’une chimie organique assez complexe.» Que serait-ce si le carbone, l’atome de base pour construire la vie, était remplacé par un autre? Les formes de vie qui y régneraient ne seraient certainement pas des copies conformes aux nôtres. Finalement, c’est sans doute ce qu’il faut retenir quand on parle d’habitabilité: rien ne ressemble moins à la Terre qu’une autre Terre. Sans compter que notre planète, lorsque la vie y est apparue, n’avait rien d’habitable.

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