Jupiter, c’est un peu l’ange gardien de notre Terre. Et de la vie sur notre Planète. Mais dans d’autres systèmes planétaires, les planètes géantes ne sont pas toujours aussi protectrices. Elles peuvent même causer des ravages. Jusqu’à anéantir tout espoir de voir la vie apparaître sur une planète semblable à notre Terre.
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Imaginez qu'une planète errante déboule dans notre Système solaire et vienne bousculer notre Terre. Cela relève un peu de la science-fiction. C'est d'ailleurs le scénario du film Melancholia, sorti dans les salles en 2011. Dans les pages de l'Astronomical Journal, des chercheurs de l'université de Californie à Riverside (États-Unis) étudient, quant à eux, des scénarios bien plus réels. Mais tout aussi dramatiques. En tête d'affiche, des planètes géantes qui ont tendance à expulser leurs voisines rocheuses de leur orbite habitable. « Des agents du chaos », comme les surnomment les chercheurs.
Quatre planètes géantes et pas de vie possible dans le système
Les astronomesastronomes racontent, par exemple, l'histoire du système planétaire baptisé HD 141399. Contrairement à la plupart des autres systèmes connus, ses quatre planètes gazeuses géantes sont assez éloignées de leur étoile. Faisant de lui, a priori, un plutôt bon modèle de comparaison avec notre Système solaire.
A priori parce que les simulations des chercheurs montrent qu'avec quatre planètes de type JupiterJupiter au lieu d'une seule, rien ne semble plus aller comme dans notre Système solaire. En effet, si notre Terre bénéficie finalement de la protection de sa grande sœur, planète géante, et se retrouve ainsi à l'abri des passages potentiellement ravageurs de comètescomètes et autres astéroïdesastéroïdes et sur une orbite tout à fait stable, les astronomes de l'université de Californie avancent qu'il existe très peu de zones où l'attraction gravitationnelle des planètes géantes du système HD 141399 ne ferait pas sortir une planète rocheuse de son orbite. Et de sa zone habitable. Cette fameuse région où de l'eau liquideliquide pourrait couler à la surface d'une planète et permettre à la vie extraterrestre d'apparaître.
Une planète géante dans la zone habitable et toujours pas de vie
Les chercheurs présentent aussi le cas de GJ 357, un système situé à seulement 30 années-lumièreannées-lumière de notre Terre. L'une des planètes de ce système se trouve dans sa zone habitable. Mais il s'agit d'une planète géante. Selon les nouvelles estimations, elle ferait jusqu'à dix fois la massemasse de notre propre Planète. Ainsi, les astronomes estiment qu'elle n'est « pas capable d'héberger la vie telle que nous la connaissons ».
Les travaux des chercheurs de l'université de Californie montrent aussi qu'elle empêcherait toute planète semblable à notre Terre de s'installer durablement dans la zone habitable de son étoile. Les seules possibilités mèneraient à des orbites extrêmement elliptiques qui produiraient sur ladite planète un climatclimat « complètement fou ».
Zone habitable ne rime pas nécessairement avec vie extraterrestre
« Nos travaux sont en réalité un avertissement. Lorsque nous trouvons des planètes dans la zone habitable, il ne faut pas supposer qu'elles sont automatiquement capables d'héberger la vie », explique Stephen Kane, astrophysicienastrophysicien, dans un communiqué de l’université de Californie. Une manière de rappeler qu'il pourrait être très rare de trouver le bon ensemble de circonstances pour le développement de la vie ailleurs dans notre UniversUnivers. « Cela devrait nous donner davantage de raisons d'être très reconnaissants pour la configuration planétaire particulière que nous avons dans notre Système solaire. »
La vie sur Terre doit dire merci à Jupiter et à Saturne
Article de Xavier DemeersmanXavier Demeersman, publié le 16 janvier 2016
Des chercheurs ont créé des simulations d'évolution de systèmes planétaires avec ou sans planètes géantes. Leurs résultats, présentés aux rencontres de l'American Astronomical Society (AAS), suggèrent une fois de plus que nous pouvons remercier Jupiter et SaturneSaturne d'être là. En effet, en leur absence, de fréquentes collisions avec des planétésimaux auraient sans doute ruiné toute espérance de vieespérance de vie sur Terre.
Il y a maintenant un peu plus de 20 ans, quand la découverte de la première exoplanète (51 Pegasi b) fut annoncée, beaucoup d'astronomes restèrent incrédules face à ces résultats durant plusieurs mois : comment une planète géante et gazeuse peut-elle se retrouver si près de son étoile ? En effet, à l'image de notre Système solaire, les chercheurs s'attendaient plutôt à détecter les homologues de Jupiter sur des orbites plus éloignées et bouclées en plus d'une dizaine d'années. Par la suite, cela ne s'est pas arrangé, car plusieurs dizaines d'autres Jupiter chaudes furent découvertes au cours des années qui suivirent, si bien que les chercheurs s'étaient un temps demandé si notre système avec ses quatre géantes situées entre 5 et 30 UAUA ne serait pas une exception. Même en prenant en compte le biais observationnel qui veut que les méthodes actuelles ne peuvent débusquer que les corps les plus proches de leur étoile et les plus massifs, une question s'imposait : pourquoi notre géante Jupiter ne s'est-elle pas retrouvée dans le Système solaire interne ?
En réponse à ce problème, le « modèle de Nicemodèle de Nice », une simulation de la formation et l’évolution du Système solaire publiée dans Nature en 2005, propose une explication convaincante pour la migration des planètes géantes. Réalisée en plusieurs étapes, elle prévoit entre autres un chamboulement qui serait à l'origine du « Grand bombardement tardifGrand bombardement tardif » (entre -4,1 et -3,9 milliards d'années) dont la LuneLune a gardé d'importants stigmatesstigmates et qui aurait contribué à arroser la Terre primitive en eau. Autre conséquence de ces perturbations gravitationnelles, l'hétérogénéité des corps de la ceinture principale d'astéroïdes observée aujourd'hui.
Plus récemment, d'autres modélisationsmodélisations ont suggéré dans le cadre d'une migration de Jupiter en deux étapes que ses mouvementsmouvements auraient agité le Système solaire interne et provoqué la disparition de possibles super-Terressuper-Terres (voir « Le jeune Soleil aurait avalé plusieurs superterres, aidé par Jupiter »). Dans ce scénario, les actuelles petites planètes telluriquesplanètes telluriques se seraient formées après leurs départs, à partir de la matièrematière résiduelle. Ces différents cas de figure mettent en lumière le rôle déterminant de Jupiter et Saturne dans l'évolution du Système solaire. Que serions-nous devenus sans elles ?
Que se passe-t-il en l’absence de planètes géantes ?
Sans les planètes géantes dans les régions externes, cela aurait sans doute mal tourné pour notre biosphèrebiosphère, comme le suggère Tom Barclay, du centre de recherche Ames de la NasaNasa, dans ces dernières recherches présentées le 8 janvier dernier, aux rencontres de l'American Astronomical Society (AAS) à Kissimmee, en Floride. Dans l'hypothèse où elles sont absentes, « [...] vous avez un système planétaire très très différent », rapporte Space.com.
Les chercheurs ont testé dans leurs simulations de systèmes planétaires démarrant au moment où apparaissent des embryonsembryons de la taille de Mars, des scénarios avec et sans planètes géantes dans les régions externes. Dans le premier cas, les planétésimaux résiduels sont rapidement expulsés à cause de la quantité de mouvementquantité de mouvement angulaire que les grosses planètes gazeusesplanètes gazeuses ajoutent, ou bien ils se retrouvent agrégés aux planètes existantes. Dans le second cas de figure, en l'absence de planètes massives donc, la plupart des blocs mettent du temps à se disperser et se disposent dans une vaste enveloppe comparable à notre nuage d'Oortnuage d'Oort, aux confins du Système solaire, mais toujours située à une distance beaucoup plus faible de l'étoile. Des planètes rocheuses émergentémergent d'un tel système mais elles sont fréquemment menacées d’impacts.
« Lorsqu'il y a des planètes géantes, le dernier gros impact peut se produire entre 10 et 100 millions d'années après la naissance des planètes, ce qui est plutôt bien, explique le coauteur de cette étude. Mais si vous n'en avez pas, le dernier impact géant peut se produire des centaines de millions à des milliards d'années plus tard. » En d'autres termes, si ces événements catastrophiques sont trop fréquents, l'habitabilité de ces mondes est certainement mise à mal...
