Sans une surface ouverte, les cycles géochimiques clés, y compris l'apport de carbone et de phosphore aux réservoirs océaniques à partir de l'altération continentale, seraient inaccessibles.
Les six planètes du système TRAPPIST-1 peuvent contenir d'énormes océans, et la quantité d'eau sur certaines d'entre elles est mille fois supérieure à toutes les réserves d'eau de la Terre. Cependant, cette abondance peut diminuer leurs chances de vivre, selon une étude publiée dans la revue Nature Astronomy.
«Les mondes de TRAPPIST-1 sont certainement intéressants pour nous, mais ils sont probablement sans vie, car ils ont trop d'eau», déclare Cayman Anteborn, auteur principal de l'étude à l'Université d'Arizona (États-Unis).
Le système planétaire de la naine rouge TRAPPIST-1, située à seulement 40 années-lumière de la Terre, a été découvert en 2016. Des observations ultérieures ont révélé dans ce système au moins sept planètes proches de la Terre. Les exomères sont désignés TRAPPIST-1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g et 1h, par ordre de distance croissante de l'étoile centrale.
TRAPPIST-1 est environ 2000 fois plus faible que le Soleil, donc la zone habitable est située très près de l'étoile. Toutes les planètes du système ont été détectées en utilisant la "méthode de transit": plusieurs instruments différents ont remarqué de minuscules creux dans la luminosité de la naine rouge qui ont été causés par le passage des mondes entre la Terre et TRAPPIST-1. Ces données ont permis d'établir la taille des exoplanètes, et des calculs ultérieurs - d'estimer leurs masses.
Sur la base de paramètres connus, Cayman Anteborn et son équipe ont créé un modèle informatique du système pour mieux comprendre la composition des six mondes TRAPPIST-1. La planète extérieure TRAPPIST-1h n'a pas été incluse dans l'étude car on en sait peu sur elle.
Représentation artistique du système TRAPPIST-1. Crédit: NASA
En conséquence, la simulation a montré que les planètes du système sont des mondes aquatiques. Les plus proches de l'étoile TRAPPIST-1b et TRAPPIST-1c sont probablement à 10% d'eau, et les extérieurs TRAPPIST-1f et TRAPPIST-1g sont à 50%. Si cela est vrai, alors la probabilité de trouver la vie dans le système est très faible. A titre de comparaison, sur Terre, la masse d'eau ne représente que 0,2% de la masse totale de la planète.
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«Sans une surface ouverte, les cycles géochimiques clés, y compris l'apport de carbone et de phosphore aux réservoirs océaniques à partir de l'altération continentale, ne seront pas disponibles. L'énorme quantité d'eau et sa pression sur le manteau de la planète, en fait, deviendront un obstacle aux processus géologiques clés qui pourraient contribuer au développement de la vie », a expliqué Cayman Anteborn.
La nouvelle étude met également en lumière la formation et l'évolution du système TRAPPIST-1. Les sept planètes se trouvent actuellement à l'intérieur de l'ancienne «ligne de neige», à l'extérieur de laquelle, à l'époque de la formation des mondes, l'eau était gelée. Mais les résultats suggèrent que les trois planètes extérieures se sont en fait formées à l'extérieur de cette frontière et ont migré vers l'intérieur avec le temps.
Une représentation artistique d'une ligne de neige. Crédit: ESO.
Dans l'ensemble, l'étude suggère que les systèmes nains rouges comme TRAPPIST-1 ne doivent pas être considérés comme des versions miniatures de notre propre système solaire, car leurs planètes peuvent se former de manière légèrement différente et à différentes échelles de temps.
Roman Zakharov
