Dites en « rotation synchrone », certaines planètes ne présentent qu’une seule face à leur étoile en permanence. Pourtant, cette configuration très éloignée de celle de la Terre pourrait aussi être un bon environnement pour voir apparaître la vie.
Dans le roman La Chute de la Lune, on découvre un monde figé, dans lequel la planète sur laquelle se déroulent les événements a axé sa rotation sur celle de son étoile. Résultat : une partie se retrouve en permanence plongée dans l’obscurité et recouverte de glace, tandis que l’autre est une fournaise exposée au jour du matin au soir. Sur les deux faces, la vie y est impossible et l’ensemble de la population se retrouve sur « la Couronne », la bande centrale de la planète, seule zone hospitalière disponible.
Nous sommes là dans la science-fiction, et pourtant ce type de planète existe bel et bien. Tout comme la Lune ne nous montre qu’une de ses faces, certaines exoplanètes ne possèdent qu’un seul côté perpétuellement dirigé vers son étoile, ce qui plonge la planète dans une situation similaire à celle du roman. Ce phénomène est appelé la rotation synchrone.
Un cycle de distribution de la chaleur
Désormais, une équipe de chercheurs a publié une étude dans la revue Nature Communications, où ils s’interrogent sur l’habitabilité de ces mondes « bloqués ». A priori, une telle configuration signifierait une température proche du zéro absolu sur le côté nocturne et un mercure dépassant les 1 500 degrés pour la partie diurne, ce qui semble incompatible avec le développement de la vie. Mais la réalité est un peu plus complexe.
Les auteurs se sont ici intéressés à ce qui pouvait se passer dans le manteau de ces planètes où la chaleur est si inégalement distribuée. Il s’agit donc de la couche de roche prise en sandwich entre d’un côté la croûte de la surface et de l’autre le noyau de la planète. Ce qu’ils ont recréé en laboratoire sous la forme d’un réservoir rempli de glycérol, un liquide sucré et visqueux, dans lequel flottaient des cristaux liquides, des particules colorées dont la teinte variait selon la température.
D’après les auteurs, cette expérience est cohérente avec ce que l’on sait des manteaux des exoplanètes, qui ont aussi tendance à être un mélange de lave et de roche. Ils ont ensuite chauffé certains côtés du réservoir pour voir comment se comportaient les cristaux dans cet environnement.
C’est là qu’ils ont constaté l’existence d’un cycle, dans lequel les cristaux chauffés du côté jour avaient tendance à monter, à refroidir, puis à tomber du côté nuit, avant de retourner à leur point de départ dans une boucle infinie.
Après l’expérience, la mise en pratique ?
Ce processus serait assez régulier, et même moins chaotique que ce qui se déroule, selon ce modèle, dans le manteau terrestre. Mais ce qui est important, c’est surtout le fait que la chaleur est transportée au sein de la planète, et ce même si elle ne provient que d’une seule source. Même en étant bloquée, cette circulation de la chaleur peut créer des environnements tempérés, bien que ce ne soit le cas que dans quelques zones spécifiques, où les conditions de vie seraient plus hospitalières.
Encore mieux : cette circulation permanente et régulière serait particulièrement efficace pour maintenir un champ magnétique, très différent de celui de la Terre, mais tout de même capable de protéger la planète des vents solaires et des radiations de l’étoile. En tout cas en théorie, puisque le réservoir de l’expérience était incapable de simuler ce type de comportement.
L’étude peut donc être intéressante pour de futures observations d’exoplanètes en rotation synchrone. Mais elle repose essentiellement sur des expériences en laboratoire et manque de données réelles pour justifier dans quelle mesure ces prévisions sont fondées. Les planètes du système TRAPPIST-1 sont probablement dans cette configuration, ce qui pourrait donner un point de départ pour de futures recherches.
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