Les planètes semblables à la Terre peuvent être courantes dans l'univers, implique une nouvelle étude de l'UCLA. L'équipe d'astrophysiciens et de géochimistes présente de nouvelles preuves que la Terre n'est pas unique. L'étude a été publiée dans la revue Science le 18 octobre.

"Nous venons d'augmenter la probabilité que de nombreuses planètes rocheuses ressemblent à la Terre, et il y a un très grand nombre de planètes rocheuses dans l'univers, " a déclaré le co-auteur Edward Young, Professeur de géochimie et cosmochimie à l'UCLA.

Les scientifiques, dirigé par Alexandra Doyle, un étudiant diplômé de l'UCLA en géochimie et astrochimie, a développé une nouvelle méthode pour analyser en détail la géochimie des planètes en dehors de notre système solaire. Doyle l'a fait en analysant les éléments dans les roches d'astéroïdes ou de fragments de planètes rocheuses autour de six étoiles naines blanches.

"Nous étudions la géochimie dans les roches d'autres étoiles, ce qui est presque inconnu, " a dit le jeune.

« Apprendre la composition des planètes en dehors de notre système solaire est très difficile, " a déclaré le co-auteur Hilke Schlichting, Professeur agrégé d'astrophysique et de science planétaire à l'UCLA. "Nous avons utilisé la seule méthode possible - une méthode que nous avons mise au point - pour déterminer la géochimie des roches en dehors du système solaire."

Les étoiles naines blanches sont denses, restes brûlés d'étoiles normales. Leur forte attraction gravitationnelle provoque des éléments lourds comme le carbone, l'oxygène et l'azote s'enfoncent rapidement dans leur intérieur, où les éléments lourds ne peuvent pas être détectés par les télescopes. L'étoile naine blanche la plus proche étudiée par Doyle se trouve à environ 200 années-lumière de la Terre et la plus éloignée à 665 années-lumière.

"En observant ces naines blanches et les éléments présents dans leur atmosphère, nous observons les éléments qui sont dans le corps qui a orbité la naine blanche, " dit Doyle. La grande attraction gravitationnelle de la naine blanche déchiquette l'astéroïde ou le fragment de planète qui l'orbite, et la matière tombe sur la naine blanche, elle a dit. "Observer une naine blanche, c'est comme faire une autopsie du contenu de ce qu'elle a englouti dans son système solaire."

Les données analysées par Doyle ont été recueillies par des télescopes, principalement de la W.M. Observatoire Keck à Hawaï, que les scientifiques de l'espace avaient précédemment collectés à d'autres fins scientifiques.

"Si je devais juste regarder une étoile naine blanche, Je m'attendrais à voir de l'hydrogène et de l'hélium, " dit Doyle. " Mais dans ces données, Je vois aussi d'autres matériaux, comme le silicium, magnésium, du carbone et de l'oxygène, un matériau qui s'est accumulé sur les naines blanches à partir des corps qui les orbitent."

Lorsque le fer est oxydé, il partage ses électrons avec l'oxygène, former une liaison chimique entre eux, dit Jeune. "C'est ce qu'on appelle l'oxydation, et vous pouvez le voir quand le métal se transforme en rouille, " dit-il. " L'oxygène vole des électrons au fer, produisant de l'oxyde de fer plutôt que du fer métallique. Nous avons mesuré la quantité de fer qui s'est oxydé dans ces roches qui ont heurté la naine blanche. Nous avons étudié à quel point le métal rouille."

Roches de la Terre, Mars et ailleurs dans notre système solaire sont similaires dans leur composition chimique et contiennent un niveau étonnamment élevé de fer oxydé, dit Jeune. "Nous avons mesuré la quantité de fer qui s'est oxydé dans ces roches qui ont heurté la naine blanche, " il a dit.

Le soleil est composé principalement d'hydrogène, ce qui fait le contraire de l'oxydation - l'hydrogène ajoute des électrons.

Les chercheurs ont déclaré que l'oxydation d'une planète rocheuse a un effet significatif sur son atmosphère, son noyau et le type de roches qu'il forme à sa surface. "Toute la chimie qui se produit à la surface de la Terre peut finalement être retracée jusqu'à l'état d'oxydation de la planète, " Young a déclaré. "Le fait que nous ayons des océans et tous les ingrédients nécessaires à la vie peut être retracé jusqu'à ce que la planète soit oxydée telle qu'elle est. Les roches contrôlent la chimie."

Jusqu'à maintenant, les scientifiques ne savent pas en détail si la chimie des exoplanètes rocheuses est similaire ou très différente de celle de la Terre.

Dans quelle mesure les roches analysées par l'équipe de l'UCLA sont-elles similaires aux roches de la Terre et de Mars ?

"Très similaire, " a déclaré Doyle. "Ils ressemblent à la Terre et à Mars en termes de fer oxydé. Nous constatons que les roches sont des roches partout, avec une géophysique et une géochimie très similaires."

"Ça a toujours été un mystère pourquoi les roches de notre système solaire sont si oxydées, " a dit Young. " Ce n'est pas ce à quoi vous vous attendez. Une question était de savoir si cela serait également vrai autour d'autres étoiles. Notre étude dit oui. C'est de très bon augure pour rechercher des planètes semblables à la Terre dans l'univers."

Les étoiles naines blanches sont un environnement rare à analyser pour les scientifiques.

Les chercheurs ont étudié les six éléments les plus communs dans la roche :le fer, oxygène, silicium, magnésium, calcium et aluminium. Ils ont utilisé des calculs et des formules mathématiques parce que les scientifiques sont incapables d'étudier les roches réelles des naines blanches. "Nous pouvons déterminer mathématiquement la géochimie de ces roches et comparer ces calculs avec des roches que nous avons de la Terre et de Mars, " dit Doyle, dont la formation est en géologie et en mathématiques. "La compréhension des roches est cruciale car elles révèlent la géochimie et la géophysique de la planète."

"Si les roches extraterrestres ont une quantité d'oxydation similaire à celle de la Terre, alors vous pouvez conclure que la planète a une tectonique des plaques similaire et un potentiel similaire pour les champs magnétiques que la Terre, qui sont largement considérés comme des ingrédients clés pour la vie, " Schlichting a déclaré. "Cette étude est un bond en avant dans la possibilité de faire ces déductions pour les corps en dehors de notre propre système solaire et indique qu'il est très probable qu'il existe vraiment des analogues de la Terre."

Young a déclaré que son département comptait à la fois des astrophysiciens et des géochimistes travaillant ensemble.

"Le résultat, " il a dit, "Est-ce que nous faisons de la vraie géochimie sur des roches en dehors de notre système solaire. La plupart des astrophysiciens ne penseraient pas à faire cela, et la plupart des géochimistes ne penseraient jamais à appliquer cela à une naine blanche."