[News] Telescope spatial Kepler: la difficulté de découvrir des exoTerres

[Adrien]

L’expérience de CoRoT nous apprend que le télescope spatial de la NASA Kepler aura toutes les peines du monde à découvrir des exoTerres. Bien que sa stratégie d’observation soit différente de celle de CoRoT, l’instabilité des étoiles plus forte que prévue rendra leur détection difficile. Reste que si la découverte de planètes jumelles de la Terre sera dure, les scientifiques sont confiants dans la capacité de Kepler à découvrir une multitude de Jupiter chauds. Avec un miro...

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[JNem19]

Un article un peu pessimiste. Déjà parce que Kepler doit observer de l'ordre de 20 fois plus d'étoiles que Corot et que les 3,5 ans de mission prévus peuvent se prolonger bien plus longtemps si cela semble nécessaire.
Ensuite parce qu'en cas de doute, les cibles litigieuses seront suivies au sol où les techniques s'améliorent.
En prenant un spectre à haute résolution de l'étoile si on trouve du CH4, du CO2, de l'azote moléculaire on a un début
de réponse, par ex.
Le profil de la double chute de luminosité (passage devant l'étoile puis derrière) avec une étude fine du signal peut
probablement lever le doute sur l'origine du sursaut de luminosité. Ne pas oublier que Kepler a une plus grande surface collectrice, ce qui lui donne une courbe de luminosité de meilleur qualité que celle de Corot.
Je doute un peu que Kepler découvre en 3 ans une exoterre, mais trouver un corps de 1,5 masse terrestre sur orbite vénusienne
serait amplement suffisant pour mettre en évidence un candidat potentiel à la vie (une probable planète "habitable) si l'étoile
est de plus faible masse que le soleil. Tous les cas de figure sont envisageables et Kepler est là pour un premier vrai sondage
dans cette zone, jusque-là inaccessible.
On ne connaît pas l'impatience quand on aime les choses du ciel. On a la "patience dans l'azur" de Hubert...

[QJ]

Bon... C'est vendredi après-midi... Grosse semaine... Je me lâche:
Y-z'ont-qu'a-mettre-des-fibres-dedans-pour-améliorer-le-transit !

Voila, c'est fait. Ne dites rien, je sais, je prends la porte ----> []

[Mendokse]

Heu... 20 fois la masse de la Terre et habitables ? Je ne suis pas un spécialiste, mais je vois mal un être humain supporter de telles conditions...

[cisou9]

je vois mal un être humain supporter de telles conditions...

Qui te parle d'êtres humain, la vie même intelligente n'est pas forcément humanoïde

[serdj]

Quand on parle de "zone habitable" autour d'une étoile, on parle en réalité de la distance entre la planète et son étoile : si cette distance est trop petite, il va faire très chaud et si elle est trop grande il fera très froid. Si cette distance est telle que de l'eau liquide peut perdurer très longtemps à la surface de la planète, alors on dit que la planète se trouve dans la zone habitable. Mais être dans la zone habitable ne suffit (sans doute) pas pour que les conditions nécessaires à la vie soient réunies. Cette planète peut être aussi bien une planète gazeuse, une planète rocheuse dix ou vingt fois grosse comme la terre ("super-terre")... ou bien une sœur jumelle de notre planète.

Tout l'enjeu des observations de Corot et Kepler, c'est d'affiner (en fait, revoir complètement) les modèles de formation des systèmes planétaires, afin de pouvoir prédire quelle est la proportion des étoiles de notre galaxie qui ont des planètes habitables... Pour l'instant, on n'en sait pas grand chose.

C'est plus clair comme ça ?

[Zoharion]

Petite explication de ce qui a rendu habitable notre planète (vous allez voir c'est fendart) :

De notre expérience, la vie proto-cellulaire (avant la cellule) n'est pas très exigeante : elle demande pour naître un milieu liquide riche en éléments chimiques variés (sur Terre c'est l'eau mais on peut imaginer aussi un milieu de méthane liquide comme sur Titan) et donc une source d'énergie pour que ce milieu ne se solidifie pas complètement (le plus simple étant une planète autour d'une étoile, bien que l'on puisse imaginer d'autres milieux plus exotiques comme un amas liquide perdu au centre d'un gaz interstellaire chaud.)

La première chose à comprendre c'est que la vie évoluée demande de la stabilité sur de grandes périodes et parfois des évènements cosmiques de grande ampleur pour purger le milieu afin d'éviter la stagnation évolutive (ces évènements redistribuent les cartes de manières à faire émerger des créatures plus complexes).

1) Malgré sa taille (son volume pourrait contenir 1 million de Terres), le Soleil est une petite étoile en regard des monstres tel qu'Aldébaran (si on faisait une comparaison entre les deux, Aldébaran couvrirait tout votre écran tandis que le Soleil ne ferait même pas un pixel).
Cette petite taille est un facteur de stabilité. En effet, plus une étoile active est petite --mais pas trop sinon cela donne des naines brunes dont d'ailleurs Saturne n'a pas réussi à atteindre le stade-- moins elle consomme sa propre matière rapidement. De ce fait, nos calculs actuels évalue son âge à 5 Milliards d'années et on lui promet la même durée avant de s'emballer et de devenir une géante rouge (cela correspondra à la fin de ses réserves d'hydrogène et au début des réactions de fusion nucléaire de l'hélium).
Bref le Soleil est une étoile stable car elle fournit de l'énergie en continue depuis des milliards d'années avec des pics et des creux relativement proches de la moyenne.

2) La Terre est assez grosse pour retenir son atmosphère par gravité. L'atmosphère filtre les rayons du Soleil et du milieu interstellaire nous permettant ainsi de ne pas être irradiés par des rayons cosmiques trop énergétiques qui détruisent les liaisons chimiques entre les atomes qui constituent l'ensemble de molécules que nous sommes. De plus, elle permet un échange thermique entre les zones froides et les zones chaudes. De ce fait, elle tempère le climat.
Enfin, et ça c'est plutôt un bonus, nous nous en servons pour notre propre activité biologique : la respiration qui nous amène un nutriment essentiel, le dioxygène.

3) la Terre a un volcanisme actif. Celui-ci a pour origine la fission nucléaire naturelle des gros atomes comme l'uranium dans le noyau au centre de la planète qui libère de la chaleur. Cette chaleur crée des courants de convection avec la matière devenue liquide c'est à dire que la matière se met à tourner comme un gigantesque tourbillon. Comme une bonne part de cette matière est composée d'atomes de fer, il se produit des phénomènes magnétiques.
Ce magnétisme ne sert pas seulement à s'orienter par le biais d'une boussole, il est avant tout une barrière efficace contre le vent solaire. En effet, le Soleil expulse continuellement de la matière (Pour information le diamètre du Soleil diminue d'environ un mètre par heure). Cette matière très rapide et énergétique est généralement polarisée et est donc attirée par le champs magnétique terrestre qui les envoient vers le Pôle nord (de là l'origine des fameuses aurores boréales).

4) La Terre suit une orbite elliptique répétitive dont le parcourt a certes évolué au cours du temps mais ne s'est jamais écarté de la zone lui permettant d'avoir de l'eau liquide. C'est évidemment un grand facteur de stabilité. Il aurait été impossible à la vie évoluée de supporter des époques "vapeurs" et des époques "glaces" complètes.

5) La Terre tourne sur elle-même ! Cette rotation dont la vitesse est beaucoup plus rapide que le temps mis pour faire le tour de l'étoile assure une meilleur répartition de la chaleur, la planète est plus tempérée grâce à cela. Par ailleurs, cette rotation n'est pas trop rapide, évitant ainsi des courants fluides trop violents.

6) La Terre dispose d'un gros satellite, la Lune. Son attraction ne sert pas qu'à créer des marrées (ce qui est certainement l'un des facteurs ayant amené l'évolution à sélectionner des proto-poissons disposant de poumons, nos ancêtres). La présence de la Lune est à l'origine de la stabilisation de l'axe de la Terre. Cette axe est la ligne invisible joignant les deux Pôles et autour de laquelle tourne la planète.
Il est aisé de comprendre que si la Terre n'avait pas disposé de la Lune, les créatures vivantes auraient du subir de grandes variations de température du fait de climats instables. En effet, La manière dont tourne la Terre autour du Soleil influe sur la quantité de lumière reçue en chaque point de sa surface.
Pour information, la saison été correspond au moment où les rayons du Soleil frappe son sol avec le plus d'intensité (c'est à dire de grains de lumière par mètre carré).

7) La Terre a la chance de faire partie d'un vaste ensemble de planètes autour d'une étoile et le hasard a voulu que toutes les plus grosses soient positionnées après les petites. Il suffit d'imaginer l'inverse pour comprendre par exemple qu'une éclipse de Neptune (là c'est toute la Terre qui aurait pu être plongée dans le noir pendant quelques temps) aurait été quelque chose de radicalement violent au niveau des températures.

8) Le Système Solaire compte donc 4 Planètes géantes, autant d'astres nous protégeant en attirant les gros astéroïdes. Certes il y en a toujours qui passent les mailles de ce filet gravitationnel mais cela réduit fortement les probabilités de collision. Il y a d'ailleurs quelques années, un astéroïde a été capturé par Saturne, la géante gazeuse, qui en garde encore les séquelles. Imaginez l'effet que cela aurait eu sur Terre...
Hé oui pour qu'une Planète abrite la vie, il faut qu'elle soit "protégée" des astéroïdes par au moins une plus grosse qu'elle.

Au total, il faut donc 8 conditions pour que la vie évoluée s'épanouisse. Mais au regard de la taille de l'Univers, la probabilité plaide pour que cela soit quelque chose de courant...

[maitrejedi91]

bravo pour ton petit cour sur les planetes en zone "habitable"
tres agreable à lire et on apprend toute la chance qu'on a eu d'avoir une configutation optimum de notre systeme solaire, pour voir la vie apparaitre sur notre planete.
On remarque qu'il faut quand meme beaucoup de bons parametres pour que celle-ci à de la chance de se développer !

[Zoharion]

Je te remercie, c'est un plaisir que de transmettre mes maigres connaissances sur le sujet. Note bien qu'il s'agit des conditions nécessaires à une grande stabilité de l'environnement sur une grande échelle de temps et donc à l'apparition de la vie que je qualifie d'évoluée. Je veux dire par là des êtres vivants très complexes... Il y a certainement d'autres conditions mais j'avoue que si elles existent, elles m'échappent encore ; hormis peut-être celle-ci : la position du Soleil dans notre galaxie. Il est vraisemblable qu'être à la périphérie d'une galaxie augmente la stabilité de l'environnement puisque c'est dans le centre galactique, le bulbe où la concentration d'étoiles est la plus importante, que les réactions les plus violentes (sursauts gamma, et j'en passe) se produisent statistiquement le plus souvent. Ça nous ferait donc 9 conditions...

[Maulus]

Il ne faut pas oublier les gros satellites des géantes gazeuses. La vie peut tout aussi bien s'y développer.
Et la on ne le voit pas par vitesse radiale, peut être par transit si on a de la chance.

[Zoharion]

J'ai des doutes avec les satellites de géantes gazeuses. La vie peut se développer mais... évoluée, certainement pas. On en revient au phénoméne d'éclipse qui prive de le satellite de la lumière de l'étoile autour de laquelle une géante gazeuse tournerait.

[buck]

Pourquoi il faudrait une source lumineuse ?

[Zoharion]

Ce n'est pas pourquoi ou pourquoi pas de la lumière... Ce qui compte pour voir émerger de la vie complexe, c'est de la stabilité sur le long terme. Or un satellite autour d'une géante gazeuse passe forcément à un moment donné dans son ombre, donc cela fait chuter drastiquement la température à la surface pendant un moment, donc environnement beaucoup plus instable.

[Maulus]

Reste les effets de marrée source d'énergie pour une vie souterraine. Comme Encelade par exemple.