Selon de nouvelles recherches de l'astronome Rory Barnes de l'Université de Washington, de nombreuses exoplanètes qui seront découvertes par les prochains télescopes de grande puissance seront probablement verrouillées par les marées – avec un côté faisant face en permanence à leur étoile hôte.

Barnes, professeur adjoint d'astronomie et d'astrobiologie à l'UW, est arrivé à la conclusion en remettant en question l'hypothèse de longue date selon laquelle seules les étoiles beaucoup plus petites et plus sombres que le soleil pourraient héberger des planètes en orbite qui étaient en orbite synchrone, ou verrouillé par les marées, comme la Lune est avec la Terre. Son papier, "Verrouillage des marées des exoplanètes habitables, " a été accepté pour publication par la revue Mécanique céleste et astronomie dynamique .

Le verrouillage des marées se produit lorsqu'il n'y a pas d'élan latéral entre un corps dans l'espace et son partenaire gravitationnel et qu'ils se fixent dans leur étreinte. Les corps verrouillés par les marées tels que la Terre et la Lune sont en rotation synchrone, ce qui signifie que chacun met exactement autant de temps pour tourner autour de son propre axe que pour tourner autour de son étoile hôte ou de son partenaire gravitationnel. La lune met 27 jours pour tourner une fois sur son axe, et 27 jours pour orbiter une fois autour de la Terre.

On pense que la lune a été créée par un corps céleste de la taille de Mars qui a percuté la jeune Terre à un angle qui a fait tourner le monde initialement avec des journées d'environ 12 heures.

« La possibilité de verrouiller les marées est une vieille idée, mais personne n'y était jamais passé systématiquement, " dit Barnes, qui est affilié au Virtual Planetary Laboratory basé à UW.

Autrefois, il a dit, les chercheurs avaient tendance à utiliser cette estimation de 12 heures de la période de rotation de la Terre pour modéliser le comportement des exoplanètes, demander, par exemple, combien de temps une exoplanète semblable à la Terre avec une rotation orbitale similaire pourrait prendre pour devenir verrouillée par les marées.

"Ce que j'ai fait, c'est dire, il y a peut-être d'autres possibilités — vous pourriez avoir des périodes de rotation initiales plus lentes ou plus rapides, " a déclaré Barnes. " Vous pourriez avoir des planètes plus grandes que la Terre, ou des planètes avec des orbites excentriques, donc en explorant cet espace de paramètres plus large, vous trouvez qu'en fait les vieilles idées étaient très limitées, il n'y avait qu'un seul résultat là-bas."

"Modèles de formation planétaire, cependant, suggèrent que la rotation initiale d'une planète pourrait être beaucoup plus grande que plusieurs heures, peut-être même plusieurs semaines, " dit Barnes. " Et donc quand vous explorez cette gamme, ce que vous trouvez, c'est qu'il y a une possibilité que beaucoup plus d'exoplanètes soient bloquées par les marées. Par exemple, si la Terre s'est formée sans lune et avec un "jour" initial de quatre jours, un modèle prédit que la Terre serait désormais verrouillée par la marée sur le soleil."

Barnes écrit :"Ces résultats suggèrent que le processus de verrouillage des marées est un facteur majeur dans l'évolution de la plupart des exoplanètes potentiellement habitables à découvrir dans un avenir proche."

On pensait autrefois que le verrouillage des marées conduisait à des climats extrêmes au point d'éliminer toute possibilité de vie, mais les astronomes ont depuis pensé que la présence d'une atmosphère avec des vents soufflant sur la surface d'une planète pourrait atténuer ces effets et permettre des climats et une vie modérés.

Barnes a déclaré qu'il avait également considéré les planètes qui seront probablement découvertes par le prochain satellite de chasse aux planètes de la NASA, le Transiting Exoplanet Survey Satellite ou TESS, et a constaté que chaque planète potentiellement habitable qu'il détectera sera probablement verrouillée par les marées.

Même si les astronomes découvrent le "jumeau" terrestre tant recherché en orbite autour d'un jumeau virtuel du soleil, ce monde peut être bloqué par les marées.

"Je pense que la plus grande implication pour l'avenir, " Barnes a dit, "Est-ce que lorsque nous recherchons de la vie sur n'importe quelle exoplanète, nous devons savoir si une planète est verrouillée ou non par la marée."