Dans notre recherche d'exoplanètes, nous avons trouvé plus de trois douzaines de mondes potentiellement habitables. On estime qu'il y a entre 8 et 20 milliards de mondes semblables à la Terre potentiellement habités dans notre seule galaxie. Mais il y a une grande différence entre les planètes potentiellement habitables et vraiment habitables, et les scientifiques commencent à affiner leurs définitions.
La définition classique d'un monde potentiellement habitable est une planète rocheuse qui peut supporter de l'eau liquide à sa surface. Cela signifie qu'il a une atmosphère assez dense et que sa distance de l'étoile se situe dans la zone dite habitable.
À bien des égards, cette définition simple est trop large et trop étroite. L'eau liquide est considérée comme un facteur déterminant car elle est au cœur de la vie sur Terre. Il peut y avoir d'autres formes de vie qui ne nécessitent pas de liquides. La lune de Saturne Titan a une mer de méthane liquide, et certains chercheurs ont étudié comment le méthane peut jouer un rôle dans les cellules extraterrestres, similaire au rôle de l'eau dans la vie sur Terre. Même si nous limitons la vie pour qu'elle ressemble à la Terre, être en dehors de la zone habitable d'une exoplanète ne signifie pas qu'il ne peut y avoir d'eau liquide à sa surface. Jupiter est bien au-delà de cette zone, mais l'eau liquide se trouve également sous la surface glacée de ses deux lunes.
Zones habitables de deux systèmes planétaires: Kepler-452 et Kepler-186 par rapport à la zone habitable du système solaire
Dans le même temps, rester dans la zone habitable ne suffit pas. Il y a trois planètes rocheuses dans la zone habitable du Soleil, mais Vénus est un monde à effet de serre toxique, et bien que Mars puisse avoir une vie primitive, ce n'est guère le riche Eden de la Terre. Vénus et Mars avaient de l'eau liquide à la surface dans leur jeunesse. La vie peut avoir reçu et était sur eux, mais n'a pas pu vivre assez longtemps.
Même si l'on ne considère que la zone habitable de l'étoile, cela ne dit rien sur la stabilité de l'étoile elle-même. La plupart des mondes potentiellement habitables tournent autour de petites étoiles naines rouges, car elles représentent près de 75% de toutes les étoiles. Les naines rouges sont beaucoup plus froides que notre Soleil, donc leurs zones habitables sont très proches d'une étoile. Mais les naines rouges traversent souvent des périodes où elles émettent d'énormes éruptions stellaires et des éruptions de rayons X. Ceci est susceptible de priver les planètes potentiellement habitables de leur atmosphère.
Tout cela donne aux astronomes beaucoup de matière à réflexion, mais pour les biologistes, tout se résume aux lipides. Les lipides sont constitués d'acides gras et forment les éléments constitutifs des membranes cellulaires. Pour que les cellules fonctionnent, les membranes cellulaires doivent être perméables et la perméabilité dépend de la composition et de la pression de l'atmosphère. Récemment, un article de Scientific Reports a examiné cette relation et son impact sur l'habitabilité.
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Jusqu'à présent, on pense que l'océan d'Europe peut s'étendre sur 80 km de profondeur et la coquille de glace - 20 km.
L'article traite des limites de la tolérance de solubilité lipidique du dioxyde de carbone et de l'azote. Sur la base des données d'anesthésie et de plongée, il fixe une limite de 0,1 bar pour le dioxyde de carbone et 2 bar pour l'azote. Cette limite rétrécit la zone habitable pour les étoiles, en particulier dans la plage la plus froide. Pour notre système solaire, cela prend Mars et Vénus hors de la zone. La diminution est la plus significative pour les étoiles naines rouges. Bien que les naines rouges soient communes, elles peuvent être beaucoup moins susceptibles d'abriter la vie.
Il convient de souligner que cela repose toujours sur ce que nous savons de la vie sur Terre. Mais c'est une étude importante. Le nombre d'exoplanètes connues augmente de façon exponentielle, et une telle recherche nous aidera à restreindre les candidats là où la vie pourrait exister.
Auteur: Dmitry Lyalin