Pourra-t-on vraiment habiter sur les planètes 'potentiellement habitables' ?

Vue d'artiste de l'exoplanète Kepler-22b, située à environ 620 années-lumière du Système solaire dans la constellation du Cygne. NASA/Ames/JPL-Caltech

Le télescope spatial TESS de la NASA a récemment repéré une exoplanète potentiellement habitable dans la constellation de l'Hydre, située à 31 années-lumière et baptisée "GJ 357 d". Les astronomes ont indiqué que la planète se trouve dans "la zone habitable" de son étoile. "GJ 357 d est situé à l'intérieur du bord extérieur de la zone habitable de son étoile, où il reçoit à peu près la même quantité d'énergie stellaire de son étoile que Mars reçoit du Soleil", a déclaré Diana Kossakowski, membre de l'équipe d'astronomes qui a découvert la planète, dans un communiqué.

Mais que signifie exactement le terme "potentiellement habitable" ? On pourrait s'imaginer une planète Terre bis où il serait possible de bâtir une nouvelle civilisation, avec de la végétation, des routes, des habitations etc. En réalité, "cela veut tout simplement dire que cette planète pourrait avoir la température adéquate qui permet l'existence d'eau liquide", a expliqué Jean Schneider, astronome de l'Observatoire de Paris et spécialiste des exoplanètes à Business Insider France. L'eau liquide est considérée comme un élément indispensable aux formes de vie que nous connaissons aujourd'hui, car elle facilite le développement d'activités biochimiques.

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Mais l'eau liquide ne peut exister que si la température de la planète n'est ni trop froide, ni trop chaude. En effet, au-delà de 100° C, l'eau passe à l'état gazeux, c'est ce qu'on appelle la vaporisation. A l'autre extrême, l'eau se solidifie en-dessous de 0° C, c'est ce qu'on appelle la solidification. Cela signifie concrètement qu'une planète potentiellement habitable devrait avoir une température comprise entre 0 et 100°C. Et la température d'une planète dépend de plusieurs facteurs. 

La lumière reçue par son étoile et l'effet de serre

Elle est déterminée par sa température à l'intérieur, mais surtout par la lumière qu'elle reçoit de son étoile et qu'elle peut absorber. En effet, "si la lumière de l'étoile est absorbée, la planète chauffe. Mais si la planète est recouverte de glace, sa surface est réfléchissante, donc elle ne se réchauffe pas. Il faut absorber un minimum de lumière de l'étoile pour obtenir une température adéquate pour que l'eau reste liquide", a précisé Jean Schneider. Et forcément la lumière reçue par une planète dépend de la distance où elle se trouve par rapport à son étoile. 

Un deuxième facteur à prendre en compte est l'effet de serre. On appelle "effet de serre" le phénomène naturel thermique où l'atmosphère laisse passer une partie du rayonnement solaire, qui réchauffe alors le sol. Ce dernier émet un rayonnement infrarouge qui reste au moins en partie piégé par l'atmosphère. Résultat : l'effet de serre provoque le réchauffement global de la planète. Par exemple, sans effet de serre, la température moyenne sur Terre serait de -18°C, contre 15°C actuellement. 

Pour GJ 357, l'exoplanète potentiellement habitable repérée par le télescope TESS, les astronomes vont poursuivre leurs travaux pour mesurer la masse de la planète. "Plus elle est massive, plus la variation de la vitesse de l'étoile perturbée par l'orbite de la planète est grande", a précisé le chercheur émérite du CNRS. Par ailleurs, il faudra aussi déterminer la composition de son atmosphère, ce qui prendra entre 10 et 15 ans environ,

Les scientifiques ont pour l'instant listé plus d'une cinquantaine de planètes potentiellement habitables, selon le catalogue du Planetary Habitability Laboratory, mis à jour par les chercheurs de l'université de Puerto Rico. La plus proche d'elles, Proxima Centauri B, étant située à environ 4,25 années-lumière, il faudrait près de 80 000 ans pour l'atteindre, avec les technologies de propulsions les plus rapides actuelles. A moins que le projet Breakthrough Starshot — qui envisage de propulser par un puissant laser une petite sonde vers Proxima Centauri B à quelques dixièmes de la vitesse de la lumière — ne devienne une réalité et permette de raccourcir ce voyage à une centaine d'années.

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