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Dans le catalogue des exoplanètes, les scientifiques ont créé plusieurs catégories familières : Jupiters chauds, mini-Neptunes, super-Terres, etc. Mais depuis quelques années, une nouvelle catégorie moins connue a fait son apparition : les exoplanètes de type « globe oculaire » (Eyeball exoplanets). Caractérisées par une rotation synchrone avec leur étoile, ces exoplanètes particulières, encore hypothétiques, pourraient présenter des propriétés propices au développement de la vie. 

La rotation synchrone, ou verrouillage gravitationnel, est la propriété d’un satellite naturel dont la période de rotation est synchrone avec sa période de révolution. Dès lors, il présente toujours la même face à la planète autour de laquelle il est en orbite. L’exemple le plus notable dans le Système solaire est celui de la Lune avec la Terre.

La Terre n’est pas verrouillée gravitationnellement avec le Soleil — c’est pourquoi il existe un cycle terrestre jour/nuit — mais les planétologues savent qu’il existe des exoplanètes qui sont étroitement liées à leurs étoiles. Ce qui signifie qu’un côté est en jour perpétuel et l’autre en nuit perpétuelle.

rotation synchrone etoile

Illustration expliquant le phénomène de rotation synchrone d’une planète avec son étoile. Crédits : Sean Raymond

Chaque côté baignant dans des conditions si différentes, le côté jour peut être très différent du côté nuit. En fonction de la proximité de la planète par rapport à l’étoile, un côté peut être sec, toute l’eau s’étant évaporée à cause du rayonnement stellaire ; mais l’autre côté, dans l’obscurité, pourrait être une immense calotte glaciaire se terminant par un anneau glaciaire.

exoplanete globe oculaire chaud

Une exoplanète de type globe oculaire chaud pourrait présenter une large calotte glacière couronnée par un anneau de glace sur son côté non exposé, et une surface sèche et aride sur son côté exposé. Entre les deux régions, se trouve une petite zone qui pourrait abriter la vie. Crédits : Beau.TheConsortium

Selon une étude réalisée en 2013 et publiée dans la revue Astrobiology, cet anneau pourrait être habitable — plongé dans un crépuscule permanent, avec l’eau des glaciers en fusion permettant l’existence d’une région fertile, où la végétation pourrait se développer.

Sur le même sujet : La recherche de la vie sur les exoplanètes semblables à la Terre se précise

D’après l’astronome Sean Raymond, il y a aussi le globe oculaire glacé, plus éloigné de la chaleur de son étoile. Il a toujours une calotte glaciaire de nuit, mais le côté exposé à l’étoile n’est pas sec ni stérile. Au lieu de cela, c’est un océan liquide qui pourrait encore être habitable, comme les mers grouillantes de la Terre. De la même manière, les globes oculaires chauds présenteraient une zone annulaire où la vie pourrait émerger.

schema exoplanete globe oculaire

Coupe d’une exoplanète de type globe oculaire glacé. La majorité de la planète est recouverte de glace, exceptée une petite région exposée à l’étoile, où l’eau se trouverait à l’état liquide, et qui pourrait potentiellement abriter la vie. Crédits : Pierrehumbert et al. 2011

« Les globes oculaires chauds et glacés sont des cas extrêmes, mais toute planète étroitement liée à son étoile aura probablement une apparence très différente de son côté jour et de son côté nuit. Les différences pourraient provenir de nuages ​​regroupés dans certaines zones, de la fonte préférentielle de la glace du côté jour ou du gel de la glace du côté nuit, ou de plusieurs autres sources possibles. La galaxie peut être parsemée de variétés sauvages de planètes oculaires ! » conclut Raymond.

Source : Nautilus

Une réponse

  1. Jacques PRESTREAU

    Honnêtement je ne crois pas que ces planètes en rotation synchrone soient habitables. Pour celles qui se sont formées à une distance très proche de leur étoile, les forces de marées beaucoup trop importantes pendant la formation de la planète ont du fortement empêcher la différenciation planétaire en couches de densité, ce qui peut même avoir carrément empêché toute formation d’un noyau minimal… ou transformé toute la planète en une masse homogène équivalente à un noyau sans manteau. Donc quelque chose d’aussi inerte qu’une boule de pétanque.

    En admettant qu’un noyau différencié se soit formé il doit lui-même avoir aussi cessé ou drastiquement ralenti sa propre rotation, ce qui fait que la planète ne dispose probablement pas de bouclier magnétique contre les vents stellaires et contre les particules de haute énergie provenant de l’espace (les “rayons cosmiques”). De plus cette absence ou quasi-absence de rotation du noyau (s’il existe) doit avoir tellement ralenti les mouvements convectifs dans le manteau que la tectonique doit s’être complètement arrêtée et que la surface ne se renouvelle donc pas suffisamment. Sans mouvements convectifs il n’y a probablement pas de tectonique et sans tectonique il n’y a pas de mouvements en surface et sans mouvements en surface il n’y a pas non plus de sédimentation océanique sur ces planètes. Donc avec un bouclier magnétique inexistant ou quasi-inexistant, une convection mantellique inexistante, une tectonique inexistante, une sédimentation inexistante et donc une diversité minérale réduite à peau de chagrin en surface… je doute que la vie soit présente à la surface de ces planètes en rotation synchrone.

    De plus les variations à périodes très régulières de températures sont elles aussi inexistantes dans ces limbes permanents qui forment un anneau très étroit entre l’hémisphère perpétuellement éclairé et l’hémisphère perpétuellement nocturne… or la vie telle qu’on la connaît ne se développe (même dans la reproduction déjà à l’échelle des bactéries) que sous l’influence de nombreux rythmes nycthéméraux et circadiens périodiques à périodes suffisamment stables, à commencer par le photopériodisme journalier et annuel et le thermopériodisme journalier et annuel.

    Le cas des satellites des planètes gazeuses comme Jupiter et Saturne est très différent : on y trouve bien un bouclier magnétique puissant (celui de la planète) et on y trouve bien des mouvements mantelliques qui doivent subsister (en raison des nombreuses interactions gravitationnelles avec la planète et avec les autres satellites, ceux-ci étant bien plus proches entre eux que des planètes entre elles), donc une tectonique et/ou une forte sédimentation sous la surface glacée. C’est d’ailleurs bien ce qu’on observe à la surface d’Europe, de Ganymède, d’Encelade et de Titan.

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