En explorant les interactions entre une planète et ses lunes, une équipe de scientifiques met en évidence le rôle prépondérant des phénomènes d'échauffement par effet de marée sur l'habitabilité d'une exolune et de sa planète hôte.
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Lorsque l'on pense à l'astrobiologieastrobiologie au sein de notre Système solaire, on pense généralement à Mars. La Planète rouge, voisine de la Terre, a abrité par le passé de l'eau à l'état liquideétat liquide à sa surface, faisant d'elle un candidat idéal pour la recherche de la vie extraterrestre. Mais les scientifiques se tournent de plus en plus vers l'étude des lunes glacées du Système solaire externe : certaines, à l'image d'Europe - lune de JupiterJupiter - ou d'Encelade - lune de SaturneSaturne - sont suspectées d'abriter un océan interne liquide, pouvant potentiellement abriter la vie, repoussant ainsi la recherche de vie extraterrestre en dehors de la zone habitable d'un système stellaire.
Des interactions gravitationnelles pour réchauffer l'intérieur des lunes ?
Pour comprendre les mécanismes qui entrent en jeu afin de former un océan liquide au sein d'un corps éloigné de son étoile, on peut prendre l'exemple d'Europe, satellite de Jupiter. Ici, l'énergie solaire est bien trop faible pour y maintenir de l'eau à l'état liquide, pourtant les scientifiques y suspectent fortement la présence d'un océan interne. D'après les chercheurs, ce seraient les interactions gravitationnelles entre la lune et sa planète hôte, Jupiter, qui permettraient de générer des mouvementsmouvements dans l'intérieur d'Europe, et ainsi de maintenir une température assez élevée sous la surface de la lune pour y former une couche d'eau liquide : c'est ce que l'on appelle le réchauffement par effet de maréemarée.
En considérant le nombre relativement élevé de lunes susceptibles d'abriter un océan interne dans notre Système solaire seul, les scientifiques considèrent que les chances d'observer des systèmes multilunaires similaires ailleurs dans notre GalaxieGalaxie sont assez élevées, repoussant la recherche de signes d'exobiologie au-delà de la zone habitable d'un système stellaire. Dans leur étude, les scientifiques précisent qu'au sein de systèmes multilunaires, les résonancesrésonances orbitalesorbitales - par exemple lorsque la période orbitalepériode orbitale d'une lune autour de sa planète hôte est égale au double de celle d'une seconde - entre les différentes lunes pourraient accroître les phénomènes de réchauffement par effet de marée. Dans certains cas, ces phénomènes de résonance pourraient augmenter l'excentricitéexcentricité d'une lune, augmentant également les effets de réchauffement. Dans les modèles utilisés dans l'étude, le réchauffement par effet de marée peut, dans le cas théorique le plus extrême, réchauffer l'intérieur d'une lune de plus de 200 °C, pour une lune orbitant autour d'une exoplanèteexoplanète de type terrestre en deux à quatre jours.
Des interactions gravitationnelles pour stabiliser un système ?
Mais les interactions gravitationnelles entre deux corps peuvent avoir d'autres applicationsapplications pour l'habitabilité d'un système. Dans un cas mieux connu, les scientifiques suggèrent que la formation de la Lune a joué un rôle crucial dans l'apparition de la vie sur Terre, en stabilisant l'inclinaison axialeaxiale de notre Planète, permettant l'apparition d'un cycle saisonnier régulier. L'échauffement induit par les interactions entre les deux corps a également un rôle à jouer dans les mouvements au sein du noyau terrestrenoyau terrestre, générant le champ magnétique qui nous protège des rayons cosmiquesrayons cosmiques, et qui protège notre atmosphèreatmosphère des vents solairesvents solaires. Ainsi, les interactions gravitationnelles entre une planète et ses lunes ont des effets sur l'habitabilité à la fois des lunes et de la planète.
Ces résultats ont d'importantes applications sur la recherche de la vie en dehors de notre Système solaire, incluant désormais la recherche d'exolunes, pourtant très difficiles à dénicher. D'après les auteurs de l'étude, les effets induits par les interactions gravitationnelles entre une exoplanète et ses potentielles lunes pourraient en revanche être visibles, rendant la détection d'exolunes potentiellement plus aisée.
