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100 millions de planètes de la Galaxie compatibles avec une vie complexe

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Par Xavier Demeersman, Futura

Dans une récente étude conduite par le professeur émérite Louis Irwin, entre 1 et 2 % des exoplanètes de la Galaxie pourraient abriter une vie plus complexe que les bactéries. En tenant compte de paramètres connus ou supposés sur un échantillon de planètes extrasolaires confirmées, l'équipe de chercheurs a développé un indice pour les évaluer. La superterre Gliese 581 c est le candidat le plus prometteur et le plus proche de nous.

Illustration d’exoplanètes arborant une vie complexe, c'est-à-dire, du point de vue d'un Terrien, équivalent à nos multicellulaires plutôt qu'à nos bactéries. Selon l’étude du professeur Irwin et de ses collègues, elles seraient au minimum cent millions dans notre galaxie avec un indice favorable. © PHL, UPR Arecibo, Nasa, Richard Wheeler

Parmi les nombreux astronomes lancés à la recherche d’exoplanètes, de préférence dans la zone habitable de leur étoile-hôte, quelques-uns ont développé des outils qui permettent d'évaluer d'une part, les similitudes de ces nouveaux mondes avec notre biosphère et d'autre part, leur habitabilité. Le premier, apparu en 2012, est nommé « indice de similarité avec la Terre » (Earth Similarity Index, ou ESI). Il propose d'évaluer les ressemblances avec notre planète sur une échelle de 0 à 1, la valeur 1 représentant un corps céleste comparable au nôtre pour la taille, le densité, la vitesse de libération, les températures en surface, la capacité à conserver une atmosphère, le climat, l'albédo, etc.

Au passage, signalons que la très médiatisée Kepler-186f est notée 0,64. L'indice peut aussi s'étendre aux satellites naturels (Europe, par exemple, a une valeur de 0,26) et d'éventuels exolunes. Plusieurs des chercheurs qui ont initié ce travail se sont à nouveau associés pour une nouvelle expérience, à dessein, cette fois, d'évaluer le degré de vie complexe qui peut exister à la surface d'autres mondes.

Le système planétaire de Kepler-186, une naine rouge. Dans notre galaxie, 70 % des étoiles sont de ce type. © Nasa Ames, Seti

Un indice pour caractériser la possibilité d'une vie complexe

Louis Irwin, ancien professeur émérite à l'université du Texas (chaire de biologie) et ses collègues Dirk Schulze-Makuch (université de l'État de Washington), Alberto Fairén (université de Cornell) et Abel Méndez (université d'Arecibo), lesquels ont donc développé le concept d'ESI, viennent de publier dans la revue scientifique Challenges, un nouvel indice susceptible de mesurer le degré de vie complexe à la surface d'une planète, le BCI pour Biological Complexity Index. À l'instar du précédent, son échelle va de 0 à 1 et ne se résume pas aux seules planètes. « C'est la première étude qui s'appuie sur des données de corps planétaires observés au-delà du Système solaire » argumente le professeur Irwin.

Par vie complexe, les chercheurs n'entendent pas une vie intelligente, ni même sous forme végétale ou animale. En réalité, il faut comprendre des organismes plus grands et complexes que des bactéries. Pour déterminer cet indice, l'équipe prend en compte plusieurs paramètres dans sa formule : la densité et la composition de la planète (rocheuse, gazeuse, liquide ?), la température à sa surface, la chimie de son atmosphère, la distance avec l'étoile-parent, la stabilité et l'âge de celle-ci (à cet égard, les naines rouges n'ont pas toujours une bonne réputation...), etc.

C'est ainsi qu'après avoir passé au tamis un échantillon de 1.000 exoplanètes confirmées, les chercheurs ont relevé que les conditions étaient réunies pour l'émergence d'une vie complexe dans 1 à 2 % des cas. Ce qui, reporté sur une population de la Voie lactée estimée à 10 milliards d'étoiles (dans le cas où chacune d'entre elles possède au moins une planète) porte à quelque 100 millions le nombre de mondes éligibles au BCI ! Cependant, les auteurs de l'étude précisent que cela peut facilement être multiplié par 10 (et plus) selon le recensement de la Galaxie (sa masse est estimée, quant à elle, entre 100 et 200 milliards fois celle du Soleil...

Avec un BCI d’une valeur 1, l’exoplanète Gliese 581 c,une des superterres découvertes par l’Eso dans la zone habitable de l’étoile Gliese 581,est considérée par les auteurs de l’étude comme la meilleure candidate pour abriter une vie complexe à sa surface. © Eso.

Combien de mondes éligibles pour une vie complexe ?

Néanmoins, en considérant l'étendue de la Voie lactée (100.000 années-lumière de diamètre), on peut imaginer que les planètes habitables et habitées soient assez éloignées les unes des autres. D'après leurs calculs, il y aurait, en effet, 24 années-lumière en moyenne entre deux systèmes planétaires dotés d'une vie complexe.

L'un des endroits les plus intéressants connus à ce jour est aussi l'un des plus proches de nous. C'est dans le système Gliese 581 distant de 20 années-lumière que les chercheurs ont trouvé leurs candidats les plus prometteurs. Notamment l'exoplanète Gliese 581 c laquelle affiche un BCI de 1, soit une valeur supérieure à celle de notre biosphère qui affiche 0,97. Quant à sa voisine, Gliese 581 d, son BCI est de 0,86. Certes, il s'agit de superterres mais le professeur Irwin souligne que les « planètes avec les valeurs de BCI les plus élevées ont tendance à être plus grandes, chaudes et âgées que la Terre ». Aussi, conclut-il, « la recherche d'une vie complexe ou intelligente qui se limiterait seulement à des planètes comme la nôtre ou à la vie comme nous la connaissons sur Terre serait probablement trop restrictif ».

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