Après de nouvelles recherches, l'exoplanète Kepler-62f se révèle habitable, à certaines conditions
Une fois et demie plus grosse que la Terre, l'exoplanète Kepler-62f est donnée pour habitable par plusieurs simulations, qui, pour la première fois, incluent des modèles climatiques. Tout dépend biend sûr de son atmosphère et aussi de son orbite autour de son étoile, plus pâle et moins chaude que notre Soleil.
Sur les 3.422 planètes connues gravitant autour d’autres étoiles que le Soleil, à ce jour deux dizaines sont considérées comme potentiellement habitables, car présentes dans la zone habitable où il ne fait ni trop chaud ni trop froid. Dans ces conditions, il est permis de penser que de l’eau, s’il y en a, puisse demeurer à l’état liquide. Cependant ce genre de conclusion reste une spéculation car les chercheurs manquent de données pour caractériser correctement ces autres mondes solides.
En attendant de pouvoir discerner leurs atmosphères et de déduire de par leurs compositions, si elles sont habitables, des astronomes soumettent certains candidats à des simulations en série pour jauger les possibilités. Dans le cas de Kepler-62f, la présence d'eau liquide en surface est envisageable... à certaines conditions.
Une grosse Terre dans la zone tempérée d’un soleil plus pâle
Débusquée en 2013, Kepler-62f est la plus éloignée des cinq planètes du système de Kepler-62, une étoile moins chaude et lumineuse que notre Soleil, de type spectral K2, située à environ 1.200 années-lumière de la Terre, en direction de la constellation de la Lyre. De ses passages devant son soleil orangé (0,69 fois la masse du Soleil) observés avec le satellite Kepler, les chercheurs ont pu en déduire que la planète est 40 % plus grande que la nôtre et circule à l’intérieur de la zone habitable, à environ 105 millions de kilomètres, soit 0,7 fois la distance entre la Terre et le Soleil (0,7 unité astronomique). L’année y dure 267 jours.
Ses découvreurs avaient fait le calcul que la superterre reçoit à peu près autant d’énergie solaire que Mars dans notre Système solaire, laquelle se trouve, en moyenne à 220 millions de kilomètres du Soleil. Certes, la Planète rouge n’est pas du tout hospitalière actuellement mais il en fut autrement dans sa jeunesse, grâce notamment à son atmosphère, alors beaucoup plus épaisse et bénéficiant d'un effet de serre.
En ce qui concerne Kepler-62f, les chercheurs s’interrogent. Il est probable qu’elle possède une atmosphère mais jouit-elle d’un effet de serre suffisant pour être habitable, voire habitée ? Pour répondre à ce genre de questions, une piste est la modélisation des atmosphères des exoplanètes. C'est la spécialité de l'équipe emmenée par Aomawa Shields, postdoc au département de physique et d’astronomie de l’Ucla. Dans leurs simulations, ces astronomes ont testé plusieurs scénarios en faisant varier certains paramètres atmosphériques et orbitaux (son excentricité n’est pas bien connue non plus).
Habitable, oui mais avec 2.500 fois plus de CO2 que sur Terre
« Plusieurs compositions atmosphériques lui permettent d'être assez chaude pour avoir de l'eau liquide à sa surface » a déclaré, très enthousiaste, l’auteure principale publiés dans Astrobiology. Pour que cela soit le cas toute l’année, il faudrait cependant que l’atmosphère de Kepler-62f soit 3 à 5 fois plus épaisse que celle de la Terre et, surtout, que la concentration de dioxyde de carbone y soit 2.500 fois plus élevée. Pour atteindre ce niveau sur Terre, il faudrait remplacer toutes les molécules de son atmosphère par du CO2. Dans ces conditions, nous serions cuits... En revanche, il semble que cela serait profitable à cette planète.
Les chercheurs ont également calculé qu’en cas de carences en CO2, Kepler-62f pourrait rester « hors-gel » une partie de l’année mais seulement avec des conditions bien particulières venant de configurations orbitales (inclinaison, effets gravitationnels des autres planètes du système, synchronisation…).
Comme le souligne l’astrophysicienne, c’est la première fois que des modèles orbitaux sont combinés avec des modèles climatiques, comme celui du Community Climate System Model et le modèle générique du Laboratoire de météorologie dynamique (LMD), pour étudier une exoplanète. Elle souhaite qu’ils soient davantage mis en application pour évaluer l’habitabilité d’autres planètes rocheuses candidates dans notre voisinage galactique.
« Cela va nous aider à comprendre comment certaines planètes peuvent être habitables sur un large éventail de facteurs, pour lesquels nous ne disposons pas encore de données des télescopes, explique-t-elle. Et cela nous permettra de générer une liste prioritaire des cibles à suivre de plus près avec la prochaine génération de télescopes qui seront capables de chercher les biosignatures dans l’atmosphère d’un autre monde. »
