Les naines M pourraient être les meilleures – ou les pires – maisons extraterrestres

Dans la recherche de mondes habitables au-delà de notre système solaire, les opportunités les plus grandes et les plus chaudes pourraient se trouver autour des étoiles les plus petites et les plus froides. Appelées naines M, ces étoiles n’ont qu’une fraction de la masse et de la luminosité du soleil mais sont plus de 10 fois plus nombreuses. Les planètes qui tournent autour d’une naine M doivent être dans une orbite proche de l’étoile pour être suffisamment chaudes pour la vie, comme des campeurs se serrant autour d’un petit feu. Cette proximité les rend relativement faciles à trouver pour les chasseurs de planètes, et la prévalence des naines M signifie qu’il y en a beaucoup à proximité à explorer.

Les astronomes se préparent maintenant à une telle exploration. De multiples projets indépendants surveillent déjà les naines M proches, et une foule de nouveaux télescopes et satellites sont en préparation pour repérer les planètes en orbite autour d’elles, notamment le Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA (dont le lancement est prévu en 2017). Ces efforts font de la découverte imminente de planètes naines M potentiellement habitables une quasi-certitude. Cependant, il est beaucoup moins évident de savoir si tous ces corps s’avéreront réellement habitables : les mêmes propriétés ensoleillées qui rendent les planètes naines M prometteuses si faciles à trouver peuvent également exclure la possibilité d’une vie sur ces mondes.

3 Raisons pour lesquelles les planètes naines M sont faciles à trouver mais difficiles pour la vie

Wobbles et marées Les astronomes trouvent certaines planètes en recherchant les étoiles vacillantes, un mouvement périodique de va-et-vient causé par la tiraillement gravitationnel de mondes invisibles. Une planète de la taille de la Terre en orbite habitable autour d’une naine M se déplacerait dans l’espace à une vitesse détectable d’un mètre par seconde, et le vacillement se reproduirait toutes les semaines ou tous les mois – bien plus fréquemment que le vacillement presque indiscernable du soleil. Mais à une telle proximité, les forces de marée pourraient saper l’énergie de la rotation de la planète, l’amenant à ne tourner qu’une fois par orbite, présentant toujours le même hémisphère à l’étoile, tout comme la lune à la Terre. Dans le pire des scénarios, l’eau et l’air d’une telle planète pourraient geler et s’accumuler sous la forme d’une calotte glaciaire géante sur son côté froid de la nuit, rendant la surface inhabitable.

Ombres et éruptions Une autre façon de localiser les planètes consiste à rechercher les ombres des mondes en transit, des planètes qui éclipsent partiellement leur étoile vue de la Terre. En raison de leurs orbites rapprochées, les planètes naines M en transit bloqueraient une plus grande fraction de la lumière des étoiles que si elles orbitaient autour d’étoiles plus grandes, rendant leurs ombres plus faciles à voir. Il y a cependant un inconvénient pour la vie potentielle. Les naines M sont beaucoup moins lumineuses que les étoiles semblables au soleil et beaucoup plus variables, s’assombrissant et s’éclaircissant de façon spectaculaire à cause des taches et des éruptions stellaires, baignant les planètes dans les rayons X et ultraviolets. Ces rayonnements imprévisibles pourraient avoir des effets dévastateurs sur les climats et les biosphères. Et jouxtant une naine M tempétueuse, une planète autrement habitable pourrait voir son atmosphère érodée par de puissantes éruptions.

Longues vies et jeunesses troublées L’une des raisons pour lesquelles les naines M sont si nombreuses est qu’elles vivent tout simplement plus longtemps que les autres étoiles – leur nombre augmentant avec le temps car leur petite taille leur permet de brûler lentement et efficacement leur combustible nucléaire. Mais cette longévité ne vient qu’après une jeunesse troublée. De manière quelque peu contre-intuitive, en raison de leur petite taille et de leur gravité plus faible, les naines M peuvent mettre plus de temps à se former que les étoiles beaucoup plus grosses. Elles peuvent passer des centaines de millions d’années en tant que proto-étoiles, se formant lentement à partir de nuages de gaz qui s’effondrent. Les planètes, cependant, peuvent se former autour d’une telle protoétoile en quelques dizaines de millions d’années seulement. Dans tout ce temps intermédiaire, ces mondes grilleraient dans la lumière et la chaleur de la proto-étoile, faisant peut-être cuire la plus grande partie de leur eau vitale avant que la naine M ne soit complètement formée.