Trois simulations informatiques montrant la poussière ramassée par les vents. (Denis Sergeev/Université d'Exeter) Avec des milliers de planètesdéjà découvert au-delà de notre système solaire, les astronomes sont désireux de déterminer lesquels pourraient être habitables pour la vie extraterrestre. Une nouvelle étude a proposé une méthode intéressante pour y parvenir - en calculant la poussière minérale sur les exoplanètes.
Cette poussière en suspension dans l'air - constituée de silicate de carbone soulevé de la surface de la planète - n'est généralement pas prise en compte lors de la modélisation des climats des exoplanètes, mais les chercheurs affirment qu'elle peut en fait avoir un effet significatif sur la capacité d'une planète à supporter la vie.
Pensez au film de science-fiction de 1984 Dune , et vous n'êtes pas loin - des volumes élevés de poussière peuvent potentiellement garder les planètes plus chaudes ou plus froides en fonction de leur composition et de leur atmosphère. À son tour, cela affecterait si la planète atterrit toujours dans le zone habitable qui s'étend de son étoile hôte, étendant potentiellement ce critère très important à d'autres systèmes planétaires.
Les modèles mis au point par l'équipe simulent les effets de la poussière sur des planètes bloquées par les marées, où le même côté de la planète fait toujours face à son soleil. Le côté « jour » est refroidi par la poussière et le côté « nuit » est réchauffé par celle-ci.
'Sur Terre et Mars , les tempêtes de poussière ont à la fois des effets de refroidissement et de réchauffement sur la surface, l'effet de refroidissement l'emportant généralement,' dit l'astrophysicien Ian Boutle , du Met Office et de l'Université d'Exeter au Royaume-Uni. 'Mais ces planètes en 'orbite synchronisée' sont très différentes.'
« Ici, les faces sombres de ces planètes sont en perpétuelle nuit, et l'effet de réchauffement l'emporte, alors que du côté du jour, l'effet de refroidissement l'emporte. L'effet est de modérer les températures extrêmes, rendant ainsi la planète plus habitable.
Les chercheurs ont également découvert que sur les exoplanètes plus proches de l'étoile hôte, la poussière pouvait créer une boucle de rétroaction qui retardait la perte d'eau de la surface, de l'eau qui serait autrement évaporée par des températures plus élevées.
A l'autre extrémité de la zone habitable, la plus éloignée de l'étoile, la poussière peut avoir un effet chauffant, absorbant et émettant rayonnement infrarouge . En fin de compte, l'impact de la poussière dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment l'équilibre des terres et des océans sur la planète et la composition de son atmosphère.
La future modélisation des exoplanètes devrait prendre ces facteurs en considération, selon les auteurs de la nouvelle étude – ainsi que de reconnaître que la poussière peut cacher une partie de la clé biomarqueurs , tels que la vapeur d'eau et l'oxygène, qui sont généralement utilisés pour évaluer la capacité d'une planète à supporter la vie.
'La poussière en suspension dans l'air est quelque chose qui pourrait garder les planètes habitables, mais obscurcit également notre capacité à trouver des signes de vie sur ces planètes', dit le scientifique environnemental Manoj Joshi , de l'Université d'East Anglia au Royaume-Uni. 'Ces effets doivent être pris en compte dans les recherches futures.'
Nous savons d'ici sur Terre que la poussière peut avoirun impact significatifsur changement climatique et la modélisation que nous utilisons pour le prédire ; ainsi, le considérer comme un facteur dans la chasse à la vie en dehors de la Terre pourrait signifier que davantage d'exoplanètes méritent d'être examinées de plus près.
Bien sûr, étudier des planètes à une si longue distance dans l'espace est un défi incroyable, mais à mesure que nos télescopes s'améliorent et que nos calculs deviennent plus précis, nous sommes mieux en mesure d'identifier où la viepourrait être présent.
La zone habitable est généralement définie comme un endroit où les conditions ne sont pas si chaudes que l'eau de surface s'évapore complètement et ne sont pas si froides que l'eau de surface gèle. En outre, planètes rocheuses sont considérés comme ayant les meilleures chances d'héberger la vie. Il semble maintenant que nous ayons un autre facteur à ajouter à nos calculs.
'Une telle recherche n'est possible qu'en croisant les disciplines et en combinant l'excellente compréhension et les techniques développées pour étudier le climat de notre propre planète avec l'astrophysique de pointe', dit l'astrophysicien Nathan Mayne , de l'Université d'Exeter.
La recherche a été publiée dans Communication Nature .