Si les extraterrestres ne nous rendent pas visite, c’est peut-être qu’ils sont coincés sur leur planète par une gravité trop forte. Ce serait le cas sur la superterre Kepler-20 b, dont cette vue d'artiste montre le système planétaire. © Nasa, Ames, JPL-Caltech

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Extraterrestres : la gravité les empêcherait de quitter leur planète

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Et si le voyage intersidéral, quand on l'aura maîtrisé, nous conduisait à porter secours à des extraterrestres prisonniers sur des superterres ? Car ces infortunés auraient en effet toutes les difficultés du monde à faire décoller des fusées depuis la surface de ces exoplanètes telluriques bien plus grosses que la Terre. C'est ce qu'affirme un astronome allemand.

À 21 années-lumière de nous, une petite naine rouge appelée Gliese 625 gardait secrètement un énorme trésor, jusqu'à ce que les astronomes le découvrent en 2017. Là, dans la zone d'habitabilité de l'étoile, orbite une planète rocheuse 2,8 fois plus massive que la Terre, appartenant à la catégorie des superterres. Ces mondes, très courants dans l'univers, peuvent atteindre jusqu'à dix fois la masse terrestre. C'est le cas de Kepler-20 b, la plus grosse superterre connue à ce jour, qui tourne autour de l'étoile Kepler-20, à 945 années-lumière de notre planète.

Pour d'hypothétiques habitants, ce genre d'exoplanète aurait tout du paradis. L'atmosphère plus épaisse, retenue par la gravité plus élevée, bloque mieux les radiations nocives. D'immenses océans peu profonds, constellés de terres émergées, pourraient recouvrir la surface aplatie et érodée, transformant la superterre en question en « planète-archipel ». Mais les extraterrestres n'ont pas intérêt à se lasser de leur belle planète, car ils auraient bien du mal à en partir, d'après Michael Hippke, chercheur indépendant affilié à l'observatoire de Sonneberg en Allemagne.

Dans un article, disponible sur arXiv, en attendant sa parution dans le International Journal of Astrobiology, le chercheur souligne les limites des technologies spatiales que l'on connaît lorsqu'on les transpose sur d'autres planètes, comme les superterres. En effet, la pesanteur élevée complique fortement le voyage spatial. Ainsi, pour décoller d'une exoplanète de dix masses terrestres, une fusée conventionnelle à propulsion chimique devra peser 400.000 tonnes ! À titre de comparaison, le lanceur Saturne V développé par la Nasa pour les missions Apollo sur la Lune, de loin le plus puissant jamais construit, ne pesait que 3.050 t.

Par comparaison, de gauche à droite : les pyramides de Gizeh (environ 150 m de haut) ; Ariane 5 ; le Delta Heavy ; le Falcon 9 ; le Falcon Heavy ; la navette spatiale américaine ; Saturne V ; et enfin, la fusée géante de 400.000 tonnes que des extraterrestres devraient construire pour décoller d’une superterre comme Kepler-20 b. © Michael Hippke, 2018, arXiv

Seule une fusée géante peut décoller d’une superterre

Alors que les Terriens vivent sur une planète d'une taille raisonnable, compatible avec le voyage spatial, « d'autres civilisations, si elles existent, pourraient ne pas être aussi chanceuses, » explique Michael Hippke, interviewé par Space.com. Pour décoller d'une superterre, les extraterrestres devront redoubler d'effort : alors qu'une fusée doit atteindre la vitesse, dite de libération, de 11,2 km/s pour échapper à l'attraction gravitationnelle de la Terre, celle-ci s'élève à 27,1 km/s pour une planète dix fois plus massive.

Il faut donc une fusée plus puissante, ce qui implique davantage de carburant, alourdissant l'engin. Or, la masse de carburant nécessaire augmente exponentiellement en fonction de la pesanteur. On atteint donc très rapidement des dimensions astronomiques, comme le prouvent les calculs de Michael Hippke.

Par exemple, avec une charge utile de 6,2 t, ce qui revient à transporter le James-Webb Space Telescope, une fusée lancée depuis Kepler-20 b devra transporter 55.000 t de carburant. Pour des charges plus conséquentes, de l'ordre des 45 t requis lors des missions Apollo sur la Lune, une fusée géante de 400.000 tonnes sera nécessaire. Pire : pour des superterres au-delà de dix masses terrestres, si elles existent, le chercheur estime que propulser une seule fusée consumerait presque toute la matière de l'exoplanète en carburant.

En conséquence, selon le chercheur, « les civilisations originaires des superterres sont beaucoup moins susceptibles d'explorer l'univers. Elles resteraient plutôt confinées sur leur planète et, par exemple, emploieraient des lasers ou des radiotélescopes pour communiquer à travers l'espace au lieu d'envoyer des sondes ou des vaisseaux spatiaux ». Cependant, ses calculs valent pour des fusées traditionnelles à propulsion chimique. D'autres technologies, telles les fusées à propulsion nucléaire, pourraient être utilisées.

  • D’hypothétiques extraterrestres vivant sur des superterres, ces exoplanètes comprises entre une et dix masses terrestres, seraient piégés sur place par une gravité trop élevée.
  • Il leur faudrait construire des fusées géantes, au risque de détruire leur planète, ou opter pour d’autres technologies, telles les fusées à propulsion nucléaire.
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