Depuis la découverte, il y a quelques mois, de sept exoplanètes rocheuses de taille équivalente à celle de la Terre autour de Trappist-1 (la Nasa parle des « sept merveilles »), les astronomesastronomes n'ont de cesse de s'interroger : certaines d'entre elles sont-elles vraiment habitables ? Trappist-1e, f et g sont en effet toutes les trois dans la région tempérée de leur étoile. Aussi, si chacune possède une atmosphèreatmosphère, et aussi de l'eau, il est permis de penser qu'elles abritent de la vie...

Seulement, il est encore trop tôt pour le savoir -- de nouvelles observations avec Hubble, Spitzer et bientôt avec le James Webb Space TelescopeJames Webb Space Telescope (son lancement est prévu fin 2018) sont attendues pour affiner les premiers aperçus de ces mondes. Le principal obstacle, comme l'ont souligné des chercheurs, est que Trappist-1 est une naine rouge (environ 8 % de la masse de notre SoleilSoleil) dont les fréquentes colères (éruptions), en dépit de sa petite taille -- elle est aussi grosse que JupiterJupiter --, sont capables de lacérer l'atmosphère des planètes qui l'entourent (la plus éloignée, Trappist-1h, est à un sixième de la distance entre le Soleil et MercureMercure). Bref, il y a des raisons d'être pessimiste quant aux chances de trouver des formes de vie sur ces mondes qui, de surcroît, présentent tous, vraisemblablement, toujours la même face à leur soleil (rotation synchronesynchrone).

Toutefois, l'enquête est loin d'être terminée et une équipe vient de montrer dans un article à paraître dans The Astrophysical Journal que Trappist-1 n'est, en réalité, pas aussi jeune qu'on le croyait. Des informations qui ne sont pas sans conséquence. Alors, bonne ou mauvaise nouvelle ?

Pourra-t-on un jour aller visiter les planètes du système de Trappist-1, comme ici Trappist-1e ? S'agit-il de mondes habitables foisonnants de vie ou de mondes désertiques, à l’instar de Vénus et Mars ? Comptez quarante années de voyage à la vitesse de la lumière pour y aller. © Nasa, JPL-Caltech

Les planètes de Trappist-1 ont-elles perdu leur atmosphère ?

Pour déterminer l'âge de Trappist-1 avec le plus de précision possible, Adam Burgasser, chercheur à l'université de Californie, et son complice Éric Mamajek, du programme Exoplanet Exploration de la Nasa, ont pris en compte plusieurs paramètres comme celui de la période de révolutionpériode de révolution dans notre GalaxieGalaxie (les étoiles plus rapides sont souvent plus âgées), sa composition chimique, le nombre d'éruptions...

Ces dernières, plutôt nuisibles, comme on l'a vu, ont tendance à être plus nombreuses dans le jeune âge d'une naine rouge. Or, Trappist-1 ne se montre pas particulièrement très active dans ce domaine relativement à beaucoup de ses semblables. Les chercheurs ont conclu qu'en réalité l'étoile ne serait pas âgée de quelque 500 millions d'années, comme cela a été proposé lors de sa découverte, mais plutôt de 5,4 à 9,8 milliards d'années ! Au minimum, cela fait presque un milliard d'années de plus que le Soleil et, au maximum, plus du double.

La présence de ces « sept merveilles » autour de cette petite étoile -- dont l'espérance de vieespérance de vie est tout de même de 900 fois l'âge actuel de l'universunivers, soit plus de 11.000 milliards d'années ! --, des milliards d'années après sa naissance, signifie que ces planètes ont survécu à l'agitation de la jeunesse de Trappist-1. Mais dans quel état sont-elles aujourd'hui ? Cela, les astronomes aimeraient bien le savoir. Ont-elles été écorchées par les tempêtestempêtes fulgurantes à répétition ? Ou ont-elles conservé leur atmosphère ?

Dans le cas où ces dernières, bombardées par le rayonnement intense de leur étoile-parent toute proche, se seraient amincies -- comme cela est arrivé à Mars -- au fil des milliards d'années, les chercheurs ont calculé que toutes les planètes, hormis les plus éloignées (Trappist-1g et h), ont chacune pu perdre l'équivalent d'un océan terrestre. Mais rien ne dit que c'est ce qu'il s'est réellement passé.

Leur atmosphère pourrait en réalité être très épaisse -- tout dépend de la teneur en composants volatils -- et avoir résisté aux déferlements massifs d'énergieénergie. Dans ce cas, il serait même possible d'envisager qu'une circulation de la chaleurchaleur ait plongé certains hémisphères dans une nuit perpétuelle plus soutenable. À l'inverse, il est possible qu'un emballement de l'effet de serreeffet de serre se produise et rende ces planètes aussi infernales que VénusVénus... « S'il y a de la vie sur ces planètes, [...] elle doit être robuste, lance le principal auteur de l'étude, car elle doit pouvoir survivre à des scénarios potentiellement dangereux durant des milliards d'années. »

Autour de Trappist-1, la vie pourrait facilement passer d'une planète à l'autre

Article de Xavier DemeersmanXavier Demeersman publié le 16 mars 2017

Tout près de la petite étoile Trappist-1 se serrent sept planètes, dont trois dans la zone habitable. Si la vie est apparue sur l'une d'elles, elle aurait pu migrer sur les autres. C'est l'hypothèse de deux chercheurs de Harvard.

Relativement proche de nous, 40 années-lumièreannées-lumière seulement, la petite étoile Trappist-1 et le cortège de sept planètes très vraisemblablement rocheuses dont les découvertes ont été annoncées en février dernier, régalent autant les chasseurs d'exoplanètesexoplanètes et les exobiologistes que le grand public. Notamment parce que trois d'entre elles, plus ou moins de la même taille que la Terre, sont situées dans la région tempérée de la naine rouge ultrafroide (cette étoile est à peine plus grande que Jupiter). Dans cette zone habitable, l'eau pourrait être à l'état liquideétat liquide sur une planète si son atmosphère le permet. Dans ces conditions, il n'est pas interdit de penser que de la vie a pu s'y développer.

« [Ces mondes] sont potentiellement un excellent laboratoire pour tester nos idées sur l'habitabilité réelle des exoplanètes de tailles terrestres et en particulier quand elles sont autour des naines rouges », expliquait récemment l'astrophysicienastrophysicien et exobiologiste Frank Selsis à Futura-Sciences.

En attendant que les futurs télescopestélescopes, JWST et E-ELTE-ELT, ouvrent leurs yeuxyeux de géants sur ce système, sondant les possibles atmosphères de ces planètes -- y détecterons-nous les premières signatures d'une vie ailleurs ? --, des chercheurs travaillent à préciser leur habitabilité.

Selon la puissance d’un impact, des fragments de la surface d’une planète peuvent être éjectés dans l’espace interplanétaire. © Almy, Nasa

L'hypothèse de la panspermie

Dans un article déposé sur arXiv, Manasvi Lingam et Avi Loeb, de l'université d'Harvard, défendent l'idée que si vie il y a autour de Trappist-1, elle pourrait être la même sur chacun des mondes habitables. Pourquoi ? Parce que leur grande proximité les unes avec les autres permettrait à des morceaux éjectés de l'une d'entre elles par l'impact d'une météoritemétéorite de retomber sur une de ses voisines. À l'intérieur de ces fragments, à l'abri des rayonnements, différentes populations de microorganismesmicroorganismes vivants pourraient ainsi survivre à leurs voyages interplanétaires et se répandre ensuite chez les voisines... Par conséquent, « il ne serait pas surprenant de trouver les mêmes formes de vie sur les trois planètes habitables autour de Trappist-1 », avance l'un des auteurs. Si l'une des planètes est habitée, les autres le seraient donc aussi. En quelque sorte, la vie migrerait d'île en île, proposent-ils.

L'idée s'inspire de l'hypothèse d'une panspermiepanspermie pour expliquer, par exemple, l'apparition de la vie sur notre planète. Selon cette vision, guère étayée, des organismes vivants auraient pu atterrir sur Terre, venus de Mars (alors beaucoup plus chaude et humide) voire de comètescomètes. Mars était peut-être même habitable avant la Terre, voici environ 4 milliards d'années.

Dans leur publication, les deux chercheurs estiment que dans le système de Trappist-1, il y a mille fois plus de chances qu'un transfert se fasse d'une planète à l'autre que dans le cas du couple Terre-Mars. Cela pourrait même se faire cent fois plus vite, ont-ils calculé en tenant compte de la proximité entre Trappist-1e, Trappist-1f et Trappist-1g, les trois planètes habitables autour de l'étoile. Rappelons que si nous étions à la surface de l'une d'entre elles (voir cette vidéo à 360°), les planètes voisines nous apparaîtraient plus grandes que la LuneLune dans notre ciel !

Trois chances, voire plus, pour que la vie ait pu apparaître

Cependant, des chercheurs interrogés par New Scientist ne partagent pas la même vision que celle de Manasvi Lingam et Avi Loeb. Pour la biologiste Valeria Souza, de la National Autonomous University of Mexico, « les planètes ne sont pas des îles, même si elles sont proches ». Sur Terre, il est difficile pour les espècesespèces de passer d'une île à l'autre, affirme-t-elle, et par ailleurs, « l'évolution les conduirait sur des chemins différents, une fois qu'ils sont arrivés ».

LisaLisa Kaltenegger, qui dirige l'Institut Carl SaganCarl Sagan à l'université Cornell (Ithaca, New York), rappelle quant à elle que la théorie de la panspermie est encore incertaine. Toutefois, ce mode de transport pourrait embarquer non pas des formes de vie mais des moléculesmolécules, des ingrédients prébiotiquesprébiotiques (les comètes sont les suspects n°1). Ce qui est fascinant, dit-elle, « serait que la vie ait évolué sur toutes ces planètes individuellement et on pourrait alors voir la diversité dont est capable la nature ». En quelque sorte, « on peut lancer les dés trois fois dans le système de Trappist-1 et avoir ainsi de plus grandes chances de succès » déclare Avi Loeb.

Trois fois... voire plus car le concept de zone d'habitabilitézone d'habitabilité est peut-être trop restrictif. Dans notre Système solaireSystème solaire, par exemple, il y a des mondes potentiellement habitables en dehors de cette zone, tels Europe (autour de Jupiter) et, plus loin encore, EnceladeEncelade (autour de SaturneSaturne). À l'image des planètes géantesplanètes géantes, les forces de maréesforces de marées de la naine rouge peuvent contribuer à rendre des planètes habitables. On n'a pas fini d'en parler...