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Un système de sept planètes situé à quelque 40 années-lumière de la Terre pourrait nager dans l’eau, selon de nouvelles recherches.

En février 2017, des scientifiques ont annoncé la découverte de plusieurs exoplanètes en orbite autour de l’étoile naine rouge TRAPPIST-1, et depuis, les astronomes surveillent attentivement le système à la recherche de signes potentiels de vie (alias biosignatures).

Selon des découvertes récentes, ces planètes pourraient contenir en abondance l’un des éléments les plus essentiels à la vie : l’eau.

Depuis cette découverte, les scientifiques n’ont cessé de se demander si les planètes du système TRAPPIST-1 pouvaient être habitables. À l’instar du système Proxima Centauri et de sa planète semblable à la Terre (Proxima b), le débat est centré sur leurs étoiles parentes : des étoiles de type M (naines rouges). Ces étoiles sont plus petites et plus froides que notre Soleil et sont connues pour leur tendance aux éruptions.

Une autre question majeure est celle de la disponibilité de l’eau dans ce système. Des découvertes antérieures ont indiqué que les planètes en orbite autour de naines rouges pourraient avoir une surabondance d’eau, mais qu’elles pourraient ne pas la conserver longtemps.

Ces résultats sont corroborés par d’autres recherches qui ont révélé que ces planètes subissent des taux élevés de perte d’eau dans l’espace, en raison du rayonnement ultraviolet (UV) intense de leur étoile hôte.

Dans une nouvelle étude, une équipe de chercheurs dirigée par l’astrobiologiste Trent Thomas de l’université de Washington s’est penchée sur les récentes découvertes du JWST.

Les récentes observations de TRAPPIST-1 c par le JWST ont permis d’exclure la présence d’une épaisse atmosphère de dioxyde de carbone, ce qui indique que la planète n’est pas aussi « vénusienne » qu’on le pensait jusqu’à présent. Toutefois, ces observations n’ont pas exclu la présence de vapeur d’eau ou d’oxygène produit par sa dissociation chimique.

Comme l’explique l’équipe dans son article, « le maintien de la vapeur d’eau atmosphérique nécessiterait une source d’eau actuelle, telle qu’un dégazage volcanique ».

Pour étudier cette possibilité et estimer des taux de dégazage plausibles sur les planètes TRAPPIST-1, l’équipe a développé un modèle théorique de dégazage basé sur les planètes rocheuses du système solaire (Mercure, Vénus, Terre et Mars). Ils ont ensuite appliqué des filtres basés sur les observations du système et sur ce que l’on sait de sa géochimie afin de limiter les scénarios plausibles.

Leurs conclusions indiquent que les taux de dégazage des sept planètes seraient compris entre 0,03 et huit fois ceux de la Terre. Cependant, ils ont également constaté que les taux de mise en place du magma (la vitesse à laquelle le magma se déplace à travers une planète) étaient similaires à ceux de Mars.

Bien qu’il y ait des indications que Mars possède encore du magma sous sa surface, elle est considérée comme « volcaniquement morte ». Il pourrait en être de même pour les planètes TRAPPIST-1.

« Les résultats de notre modèle pour les taux de mise en place du magma indiquent également que les planètes TRAPPIST-1 sont actuellement plus susceptibles d’avoir une activité volcanique faible ou nulle », écrivent les chercheurs dans leur article.

« Nos résultats indiquent que les taux de dégazage de l’eau sur les planètes TRAPPIST-1 sont plus susceptibles d’être inférieurs à ceux de la Terre, mais la gamme plausible comprend également des taux de dégazage qui sont d’un ordre de grandeur supérieur à ceux de la Terre.

Leurs résultats indiquent en outre que les planètes TRAPPIST-1 pourraient avoir des manteaux relativement secs, semblables à ceux de la Terre. Mais comme ils l’ont souligné, il est possible que l’eau représente jusqu’à 1 % de leurs fractions de masse.

« Nos résultats indiquent que les manteaux plus secs sont préférés dans la gamme plus large explorée de la teneur en eau du manteau », explique l’équipe.

« Cela est dû à notre hypothèse selon laquelle les planètes TRAPPIST-1 ont des intérieurs terrestres dont la teneur en eau du manteau reste inférieure à la limite supérieure de 1 % en poids tout au long des 5,4 milliards d’années du système TRAPPIST-1. La préférence pour des valeurs plus faibles de H2O dans le manteau est plus cohérente avec la teneur en eau du manteau de la Terre ».

Ce résultat est particulièrement intéressant si l’on considère que si l’eau recouvre environ 71 % de la surface de la Terre, elle ne constitue qu’environ 0,02 % de sa masse totale.

Cela pourrait signifier que les planètes en orbite dans la zone habitable de TRAPPIST-1 sont inactives sur le plan volcanique et contiennent des quantités variables d’eau, allant de « mondes aquatiques » potentiels et de mondes rocheux stériles à des planètes semblables à la Terre, couvertes d’océans.

Ces résultats renforcent l’idée que le système TRAPPIST-1 ne manque pas d’eau. Malheureusement, de nombreuses questions subsistent quant à son habitabilité.

Heureusement, les observations de TRAPPIST-1 (et d’autres systèmes de naines rouges) par Webb n’en sont qu’à leurs débuts. Des observations supplémentaires permettront aux astronomes d’évaluer l’habitabilité potentielle de ce système.

Leurs résultats ont été publiés dans une prépublication disponible sur arXiv.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com

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