Comment l’habitabilité des exoplanètes est influencée par leurs roches –

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  • Les conditions sur Terre sont idéales pour la vie. La plupart des endroits de notre planète ne sont ni trop chauds ni trop froids et offrent de l’eau liquide. Cependant, ces exigences de la vie, ainsi que d’autres, dépendent délicatement de la bonne composition de l’atmosphère. Trop ou trop peu de certains gaz – comme le dioxyde de carbone – et la Terre pourraient devenir une boule de glace ou se transformer en autocuiseur. Lorsque les scientifiques recherchent des planètes potentiellement habitables, un élément clé est donc leur atmosphère.

    Parfois, cette atmosphère est primitive et se compose en grande partie des gaz qui étaient autour lorsque la planète s’est formée – comme c’est le cas pour Jupiter et Saturne. Sur les planètes terrestres comme Mars, Vénus ou la Terre, cependant, ces atmosphères primitives sont perdues. Au lieu de cela, leurs atmosphères restantes sont fortement influencées par la géochimie de surface. Des processus tels que l’altération des roches modifient la composition de l’atmosphère et influencent ainsi l’habitabilité de la planète.

    Comment cela fonctionne exactement, en particulier dans des conditions très différentes de celles de la Terre, c’est ce qu’une équipe de scientifiques, dirigée par Kaustubh Hakim du Centre pour l’espace et l’habitabilité (CSH) de l’Université de Berne et le NCCR PlanetS, a étudié. Leurs résultats ont été publiés aujourd’hui dans Le journal des sciences planétaires.

    Les conditions sont décisives

    «Nous voulons comprendre comment les réactions chimiques entre l’atmosphère et la surface des planètes modifient la composition de l’atmosphère. Sur Terre, ce processus – l’altération des roches silicatées assistée par l’eau – contribue à maintenir un climat tempéré sur de longues périodes. du temps », explique Hakim. “Quand la concentration de CO2 augmente, les températures augmentent également en raison de son effet de serre. Des températures plus élevées entraînent des précipitations plus intenses. Les taux d’altération du silicate augmentent, ce qui réduit le CO2 concentration et par la suite abaisser la température », explique le chercheur.

    Cependant, il ne doit pas nécessairement fonctionner de la même manière sur d’autres planètes. À l’aide de simulations informatiques, l’équipe a testé comment différentes conditions affectent le processus d’altération. Par exemple, ils ont constaté que même dans les climats très arides, les intempéries peuvent être plus intenses que sur Terre si les réactions chimiques se produisent suffisamment rapidement. Les types de roches influencent également le processus et peuvent conduire à des taux d’altération très différents selon Hakim. L’équipe a également constaté qu’à des températures d’environ 70 ° C, contrairement à la théorie populaire, les taux d’altération des silicates peuvent diminuer avec la hausse des températures. «Cela montre que pour les planètes aux conditions très différentes de celles de la Terre, le vieillissement climatique pourrait jouer des rôles très différents», dit Hakim.

    Implications pour l’habitabilité et la détection de la vie

    Si les astronomes trouvent un jour un monde habitable, ce sera probablement dans ce qu’ils appellent la zone habitable. Cette zone est la zone autour d’une étoile, où la dose de rayonnement permettrait à l’eau d’être liquide. Dans le système solaire, cette zone se situe approximativement entre Mars et Vénus.

    “La géochimie a un impact profond sur l’habitabilité des planètes dans la zone habitable”, souligne Kevin Heng, co-auteur de l’étude et professeur d’astronomie et de sciences planétaires à l’Université de Berne et membre du NCCR PlanetS. Comme l’indiquent les résultats de l’équipe, l’augmentation des températures pourrait réduire l’altération climatique et son effet d’équilibrage sur d’autres planètes. Ce qui serait potentiellement un monde habitable pourrait se révéler être une serre infernale à la place.

    Comme l’explique Heng en outre, la compréhension des processus géochimiques dans différentes conditions est non seulement importante pour estimer le potentiel de vie, mais aussi pour sa détection. «À moins d’avoir une idée des résultats des processus géochimiques dans des conditions variables, nous ne serons pas en mesure de dire si les bio-signatures – des indices possibles de vie comme la Phosphine qui a été trouvée sur Vénus l’année dernière – proviennent bien de l’activité biologique », conclut le chercheur.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Université de Berne. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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