Une planète rocheuse pourrait conserver des conditions favorables à l'eau liquide même dans un ciel dominé par deux étoiles.
Des astronomes ont testé cette possibilité dans plusieurs systèmes stellaires proches, dont 70 Ophiuchi, situé à environ 16,7 années-lumière. Ce système contient deux étoiles qui tournent l'une autour de l'autre à une distance relativement éloignée. Aucune planète n'y est actuellement confirmée, mais les chercheurs ont simulé ce qui arriverait à des mondes placés autour de chacune des étoiles.
Vue d’artiste d’une planète dans un système double.
Crédit : NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hurt (Caltech/IPAC)
Le problème vient de la gravité. Dans notre Système solaire, la masse du Soleil domine largement le mouvement de la Terre. Avec deux étoiles, le duo peut déformer progressivement l'orbite d'une planète. Celle-ci risque alors de se rapprocher ou de s'éloigner fortement de son étoile, voire d'être expulsée du système.
Pour tester ce scénario, l'équipe a créé numériquement de nombreuses planètes dans la zone habitable. Cette région correspond aux distances où une planète pourrait recevoir une quantité d'énergie compatible avec de l'eau liquide en surface, sous certaines conditions.
Les résultats sont encourageants pour 70 Ophiuchi. Les simulations indiquent que des planètes peuvent conserver des orbites stables dans les zones habitables des deux étoiles. Les variations de leurs trajectoires restent généralement assez modérées pour qu'elles continuent à recevoir une quantité d'énergie compatible avec les limites retenues par les chercheurs.
L'orientation de l'orbite joue toutefois un rôle. Une planète tournant dans le même plan que les deux étoiles est plus stable dans les conditions étudiées. Avec une orbite inclinée de 45°, les perturbations deviennent importantes. La distance à son étoile varie, ce qui entraîne des changements marqués de l'énergie reçue.
Les chercheurs ont également étudié 36 Ophiuchi et Gamma Leonis. Le premier présente lui aussi des régions où des planètes pourraient rester durablement stables. La situation diffère autour de Gamma Leonis : les mouvements de ses deux étoiles rendent les zones habitables étudiées variables.
Une planète de faible masse pourrait encore échapper aux observations actuelles de 70 Ophiuchi, et les calculs montrent qu'une telle planète n'est pas automatiquement condamnée par la présence d'une seconde étoile.
Cette information peut servir aux futurs observatoires chargés de rechercher directement des mondes proches ressemblant à la Terre. Les auteurs citent notamment le futur Habitable Worlds Observatory.
Si une planète est détectée autour de 70 Ophiuchi, son orbite réelle pourra alors être confrontée à ces simulations pour évaluer sa stabilité sur de longues durées.