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Planétologie comparée

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Planétologie comparée

On parle souvent de littérature comparée, de médecine comparée, mais encore assez peu de planétologie comparée. À quoi sert-elle et sur quels principes se fonde-t-elle ? Les explications de François Forget, directeur de recherche CNRS au laboratoire de météorologie dynamique (LMD, UPMC/CNRS/École Polytechnique/ENS) et spécialiste des atmosphères planétaires de notre système solaire.

 

En 2014, on a beaucoup parlé de la comète 67P Churyumov-Gerasimenko et du robot Philae qui s’est posé sur son noyau Tchouri. Que nous enseigne l’étude des comètes ? Les exoplanètes pourraient-elles accueillir la vie ?

François Forget. Les comètes sont les briques élémentaires qui ont formé les planètes, peut-être formé les océans, et ensemencé la Terre en molécules organiques complexes qui constituent les briques du vivant. Pour comprendre l'origine de la Terre telle que nous la connaissons, il faut donc étudier les comètes, comme le fait Rosetta lancée il y a plus de dix ans.

 

La vie telle qu’elle s’est développée sur notre planète nécessite la présence d’eau liquide en surface. Aux pressions que nous connaissons sur Terre, cela n’est possible qu’à des températures comprises entre 0 et 100 °C. Ce paramètre est fixé en partie par la distance entre l’étoile et la planète. Si la planète orbite autour d’une étoile de type solaire, cette distance est de l’ordre de 1 unité astronomique. Elle est plus courte si l’étoile est plus petite et moins lumineuse, plus élevée si l’étoile est plus massive.

 

Vue d’artiste de Gliese 876 et d'exoplanètes. © NASA and G. Bacon (STScI)

 

Plusieurs exoplanètes susceptibles de remplir ces conditions ont déjà été détectées. L'une des premières était Gliese 581d, détectée en avril 2007 avec le spectrographe Harps installé sur le télescope de 3,6 mètres de l’observatoire de La Silla, au Chili. Distante de seulement 20,3 années-lumière, elle pourrait être une planète rocheuse comme la Terre ou Vénus : elle fait environ 7 masses terrestres, et son diamètre est estimé à 1,5 fois celui de la Terre. Bien que très proche de son étoile (à environ 0,07 unité astronomique), elle tourne autour d’une naine rouge, un corps relativement froid. Avec nos modèles de climat, nous avons pu montrer qu'avec une épaisse atmosphère elle pourrait connaître une température compatible avec la présence d’eau liquide. C'était alors la toute première planète potentiellement rocheuse et habitable. J'insiste sur « potentiellement » car nous ne savons absolument rien de son environnement réel !

 

Est-il raisonnable de définir une « zone habitable » par la seule présence d’eau liquide à la surface ?

F. F. En adoptant ce critère, on fait référence à la vie telle que nous la connaissons sur Terre. D’autres formes de vie sont envisageables dans des sites plus exotiques, par exemple à l'intérieur de certains corps comme Europe, une lune de Jupiter, où un océan d'eau liquide a été détecté sous la surface. Cependant la vie en profondeur ne peut bénéficier de la photosynthèse, et serait très difficile à détecter. On peut même imaginer des formes de vies complètement différentes qui pourraient, par exemple, s'épanouir sans eau liquide dans les lacs de méthane sur Titan, le plus gros satellite de Saturne, mais nous avons beaucoup de mal à les concevoir et les reconnaitre. Par ailleurs, une planète située dans la « zone habitable » ne verra pas forcément se développer la vie. D'une part, il faut qu'elle puisse bénéficier d'un climat stable et propice à l'eau liquide pendant des centaines de millions d'années. D'autre part, nous ne connaissons absolument pas les processus chimiques qui permettent l'émergence de la vie.

Pour en savoir plus :

Laboratoire de météorologie dynamique (LMD, CNRS/École polytechnique/UPMC/ENS Paris/École des ponts ParisTech)Nouvelle fenêtre

 

Institut Pierre-Simon LaplaceNouvelle fenêtre

 

Le pôle « Système solaire »Nouvelle fenêtre de l’Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL)

 

Climat, eau vie : la Terre, une exception dans l'Univers ?Nouvelle fenêtre Exposition conçue et réalisée en 2009 à l’occasion de l’année mondiale de l'astronomie. Auteurs et concepteurs : François Forget (LMD/IPSL), Anny-Chantal Levasseur-Regourd (UPMC et SA/IPSL), Muriel Blot et Patrick Scref (Académie de Versailles), Marc Jamous et Catherine Senior (IPSL), Laurie Prévot et Yannick Waechter (Cubbik).

 

The Mars Climate DatabaseNouvelle fenêtre

 

Le rover CuriosityNouvelle fenêtre

 

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23/04/15