Lorsque les astronomes découvrent une nouvelle exoplanète, l'une des premières considérations est de savoir si la planète se trouve dans la zone habitable ou en dehors. Cette étiquette dépend en grande partie si la température de la planète autorise ou non l'eau liquide. Mais bien sûr, ce n'est pas si simple. Une nouvelle étude suggère que des mondes glacés et glacés avec des océans complètement gelés pourraient en fait avoir des surfaces habitables qui restent habitables.
La nouvelle étude a été publiée dans le Journal of Geophysical Research: Planets de l'AGU. Il se concentre sur la façon dont le CO2 parcourt une planète et comment il affecte la température de la planète. Le titre est «Boules de neige habitables: conditions des terres tempérées, eau liquide et implications pour le CO2 Érosion."
Une planète boule de neige est une planète similaire à la Terre, mais avec les océans gelés jusqu'à l'équateur. Elle est distincte d'une période glaciaire, lorsque les glaciers se développent et que les calottes glaciaires polaires se dilatent, atteignant parfois plusieurs kilomètres d'épaisseur. À l'ère glaciaire, les océans équatoriaux restent libres de glace.
Mais une planète boule de neige est plus complètement gelée que cela. Sur une planète boule de neige, tous les océans sont recouverts de glace, y compris les océans équatoriaux. Les scientifiques ont considéré ces planètes comme habitables, car il n'y a pas d'eau liquide à la surface.
La Terre a connu au moins une et peut-être jusqu'à trois phases de boule de neige dans son histoire. La vie a enduré ces phases parce que les seules formes de vie étaient des micro-organismes marins. Donc la question est, quand on regarde une exoplanète boule de neige dans la zone habitable de son étoile, est-il possible que la vie y survive, après tout?
Cette nouvelle recherche dit oui, ou du moins peut-être.
L'auteur principal de cette nouvelle étude est Adiv Paradise, astronome et physicien à l'Université de Toronto, au Canada. Paradise résume la situation de manière succincte: «Vous avez ces planètes que vous pourriez traditionnellement considérer comme non habitables et cette <nouvelle étude> suggère qu'elles peuvent peut-être l'être.»
"Nous savons que la Terre était habitable à travers ses propres épisodes de boules de neige, parce que la vie a émergé avant nos épisodes de boules de neige et la vie est restée longtemps derrière elle", a déclaré Paradise dans un communiqué de presse. «Mais toute notre vie était dans nos océans à cette époque. Il n'y a rien sur la terre. "
Paradise et le reste de l'équipe voulaient enquêter sur l'idée que même sur une planète boule de neige, certaines zones terrestres pourraient rester vitales. Ils ont utilisé des modèles informatiques pour simuler différentes variables climatiques sur des mondes théoriques de boule de neige. Ils ont ajusté la configuration des continents, la quantité de lumière solaire et d'autres caractéristiques de leurs mondes théoriques de boule de neige. Ils se sont également concentrés sur le CO2.
Le CO2 est bien sûr un gaz à effet de serre. Il permet à l'atmosphère d'une planète de piéger la chaleur et peut aider à maintenir une planète tempérée. Pas assez, et une planète peut geler. Trop, et les températures peuvent monter au-delà d'une plage où la vie peut survivre.
Le CO2 suit un cycle connu dans la vie d'une planète. La quantité qui persiste dans l'atmosphère dépend des précipitations et de l'érosion. L'eau des précipitations absorbe le CO2 et le transforme en acide carbonique. Une fois à la surface d'une planète, l'acide carbonique réagit avec les roches. Ces réactions décomposent l'acide carbonique et il se lie aux minéraux. Finalement, ce carbone se rend dans l'océan et est stocké sur le plancher océanique.
Mais une fois que la surface d'une planète boule de neige est gelée, rien de tout cela ne peut se produire. L'élimination du CO2 de l'atmosphère s'arrête net sur ses traces. Il n'y a pas de pluie et pas de terrain exposé.
Mais dans leurs simulations, certaines de leurs planètes de boule de neige modélisées ont continué à perdre du CO2 atmosphérique même après avoir gelé. Cela implique deux choses: il doit y avoir des terres libres de glace et des précipitations.
Dans certaines simulations, certaines des planètes boule de neige étaient plus chaudes que d'autres. Parmi ceux-ci, certains d'entre eux avaient des terres qui sont restées suffisamment chaudes pour que le cycle du carbone se poursuive: il y avait à la fois des précipitations et des roches exposées. Ces zones non gelées étaient au centre des continents, loin des océans gelés. Certaines températures dans ces zones ont atteint jusqu'à 10 degrés Celsius (50 F.) Étant donné que les scientifiques pensent que la vie peut continuer à se reproduire à des températures aussi basses que -20 C (-4 F.,), ces résultats ouvrent la voie à la vie survivre sur des planètes boule de neige, tout comme lors des phases de boule de neige de la Terre (s.)
Mais l'étude a également trouvé autre chose. Dans les bonnes conditions (ou pas dans les bonnes conditions, si vous voulez voir plus de vie là-bas), une planète peut être piégée dans une phase de boule de neige et ne jamais en sortir. Tout dépend également du cycle du carbone.
Les scientifiques pensaient que pour les planètes volcaniquement actives, il y aurait une libération progressive de CO2 séquestré dans les roches, et qu'avec le temps, il réchaufferait l'atmosphère, car il ne peut pas être éliminé par les précipitations. Mais si l'étude est correcte, une petite quantité de terre exposée et la pluie qui y tombe pourraient équilibrer le CO2 libéré et maintenir la planète dans un état perpétuel de boule de neige. Seule une petite quantité de terre serait sans glace. Dans ce scénario, la vie pourrait être improbable.
Dans l'ensemble, les résultats de cette étude montrent à quel point les planètes sont complexes. Chacun est dans une situation unique, et l'étiquette préliminaire de habitable ou de non habitable n'est qu'un point de départ. Il existe un nombre énorme de variables qui façonnent chaque exoplanète que nous découvrons.
Il est sûr de dire que nous pouvons exclure un grand nombre de planètes en termes d'habitabilité. Les Jupiters chauds, par exemple, brûlent des planètes à gaz chauds et ne peuvent jamais supporter aucune forme de vie que nous puissions imaginer.
Mais pour les planètes dans la zone habitable ou sur les limites, nous ne sommes pas en mesure de les exclure, même si elles semblent peu susceptibles de soutenir la vie.
Plus de science nécessaire.
Sources:
- Communiqué de presse: Une étude suggère que des planètes gelées ressemblant à la Terre pourraient soutenir la vie
- Document de recherche: Boules de neige habitables: conditions des terres tempérées, eau liquide et implications pour le CO2 Érosion
- Wikipédia: Snowball Earth
- Wikipédia: période cryogénique
