Sciences

Zone d’habitabilité

DéfinitionClassé sous :Astronomie , biologie , exobiologie
La luminosité du Soleil croît au cours de son existence (Gough, 1981 ; Baraffe et al. 1998), repoussant progressivement les limites de la ZH. Pour cette raison, Vénus a probablement appartenu à la ZH solaire par le passé, mais n’y est plus incluse actuellement. Aussi définit-on la Zone continûment habitable (ZCH), sur une durée t, comme le domaine qui reste habitable pendant un temps > t. Le choix de t n’est pas évident, surtout si l’on veut comparer la ZCH d’étoiles de types différents ayant des durées de vie très variables. Les étoiles deux fois plus massives que le Soleil ne vivent que 1 Ga alors que la durée de vie des étoiles deux fois moins massives que le Soleil est supérieure (en théorie) à 80 Ga. On calcule généralement les limites de la ZCH pour une durée de 1 ou 5 Ga. Le schéma ci-dessus montre les limites de la ZCH obtenues pour t=1 Ga pour différents types d’étoiles, déterminées en utilisant les modèles d’évolution stellaire de Baraffe et al. (1998).© F. Selsis

La zone d'habitabilité (ZH) autour d'une étoile a été définie par Hart (1979) comme la région dans laquelle de l'eau peut exister à l'état liquide à la surface d'une exoplanète. Autrement dit, il s'agit de la région circumstellaire (autour d'une étoile) où la température moyenne de la surface de l'exoplanète est supérieure à 0 °C mais toutefois suffisamment basse pour que l'eau de la planète reste à l'état liquide. Cette définition ne doit cependant pas cacher le fait que si la température de surface d'une planète dépend des caractéristiques de l'énergie lumineuse produite par l'étoile hôte (et bien sûr de la distance à l'étoile), elle dépend aussi des propriétés radiatives de son atmosphère ou de sa surface, en particulier de l'effet de serre et de l'albédo de la planète.

Pour l'habitabilité de la planète, on doit aussi tenir compte des caractéristiques de la stabilité de l'orbite de l'exoplanète et de son excentricité qui pourraient faire en sorte que son orbite ne soit pas toujours complètement située dans la ZH. Dans le cas de naines rouges, une complication supplémentaire provient du fait que la ZH est si proche de l'étoile que la rotation synchrone de l'exoplanète peut s'établir. La planète montrant alors toujours la même face à l'étoile. On peut aussi introduire la notion de Zone continûment habitable (ZCH), tenant compte des variations de la luminosité de l'étoile au cours de sa vie.