La recherche d’exoplanètes habitables dans le vaste univers n’est pas chose simple. Car pour prétendre pouvoir abriter la vie, une exoplanète doit remplir de nombreuses conditions : elle doit non seulement être à la bonne distance de son étoile pour avoir de l’eau liquide, mais elle doit aussi avoir une atmosphère, un champ magnétique, une tectonique des plaques, et être une planète rocheuse comme la Terre, Mars ou encore Vénus.
Mais ce n’est pas tout, il faut également déterminer si le monde est affecté par d’autres exoplanètes en orbite autour de la même étoile.
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Les astronomes se sont penchés sur ce dernier critère en étudiant la traction exercée par la géante gazeuse Jupiter sur l’orbite de notre propre planète.
L’impact de la position de Jupiter sur l’orbite terrestre
Bien que les planètes de notre système solaire soient assez éloignées les unes des autres, elles sont néanmoins suffisamment proches pour influer légèrement sur leurs orbites respectives. Dans le cas de la Terre par exemple, les interactions avec Jupiter et Saturne (principalement) peuvent allonger la forme elliptique de son orbite et influer sur son inclinaison axiale, créant ainsi des cycles climatiques glaciaires et interglaciaires appelés cycles de Milankovitch.
Mais malgré les événements d’extinction de la période glaciaire, l’influence de Jupiter et de Saturne n’a pas empêché la vie de prospérer sur Terre de manière générale. Toutefois, les chercheurs se sont demandés ce qui se passerait si l’influence de Jupiter était plus forte et que l’orbite terrestre devenait encore plus allongée et excentrique. Qu’est-ce que cela signifierait pour l’habitabilité de la Terre ?
Pour tenter de répondre à cette question, Jonathan Horner, de l’université de Southern Queensland, et une équipe internationale de collègues, ont conçu des simulations du système solaire et déplacé Jupiter pour voir ce qui se passerait. L’étude a été décrite dans un nouvel article de The Astronomical Journal relayé sur arXiv.
Les résultats de l’étude ont été surprenants, puisque les simulations ont bien fonctionné. Ce qui a permis à Horner et ses collègues de déterminer comment les planètes interagissaient entre elles de par leur gravité et comment elles gravitaient réellement autour de leur étoile. Mais les scientifiques ont également découvert à quel point notre système solaire pouvait être déstabilisé facilement en déplaçant juste une planète.
« L’une des choses que nous avons constatées tout de suite, c’est qu’il est très facile de rendre notre système solaire instable », a déclaré Horner. « Dans environ les trois quarts de nos simulations lorsque nous avons déplacé Jupiter, nous l’avons placé dans des endroits où, en 10 millions d’années, le système solaire s’est effondré. Les planètes ont commencé à entrer en collision et à être éjectées du système solaire. »
En quoi est ce que cela nous aide dans la recherche d’exoplanètes ?
Dans le quart restant des simulations réalisées par l’équipe, eh bien, la Terre était en fait plutôt normale et habitable. Les chercheurs ont déclaré que cela contredisait l’hypothèse de la Terre rare selon laquelle les conditions qui ont donné naissance à la vie sur Terre sont si uniques qu’elles ne seront jamais reproduites nulle part ailleurs dans l’univers. Par ailleurs, bien que les résultats des trois quarts des simulations puissent sembler un peu alarmants, ils ne sont pas vraiment pertinents pour la recherche d’exoplanètes. Cela pour la simple raison que tous les systèmes d’exoplanète que nous sommes en mesure de détecter sont très susceptibles d’être stables.
Ces observations sont importantes dans la mesure où elles vont aider les astronomes à mettre en place des procédés permettant de déterminer quelles exoplanètes méritent d’être observées. Une solution consisterait par exemple à examiner l’impact de toutes les autres exoplanètes en orbite autour de la même étoile sur l’habitabilité potentielle de l’exoplanète cible. Et c’est là que les simulations entrent en jeu. Ils pourraient être utilisés pour aider à déterminer non seulement la dynamique du système, mais également la probabilité que l’exoplanète en question reste habitable sur le long terme.