L'altération des roches silicatées joue un rôle important pour garder le climat sur Terre clément. Des scientifiques dirigés par l'Université de Berne et le Centre national suisse de compétence pour la recherche (NCCR) PlanetS, a étudié les principes généraux de ce processus. Leurs résultats pourraient influencer la façon dont nous interprétons les signaux provenant de mondes lointains, y compris ceux qui peuvent faire allusion à la vie.

Les conditions sur Terre sont idéales pour la vie. La plupart des endroits sur notre planète ne sont ni trop chauds ni trop froids et offrent de l'eau liquide. Ces exigences et d'autres pour la vie, cependant, dépendent délicatement de la bonne composition de l'atmosphère. Trop peu ou trop de certains gaz, comme le dioxyde de carbone, et la Terre pourrait devenir une boule de glace ou se transformer en autocuiseur. Lorsque les scientifiques recherchent des planètes potentiellement habitables, un élément clé est donc leur atmosphère.

Parfois, cette atmosphère est primitive et se compose en grande partie des gaz qui existaient lorsque la planète s'est formée, comme c'est le cas pour Jupiter et Saturne. Sur des planètes telluriques comme Mars, Vénus ou la Terre, cependant, ces atmosphères primitives sont perdues. Au lieu, leurs atmosphères restantes sont fortement influencées par la géochimie de surface. Des processus tels que l'altération des roches modifient la composition de l'atmosphère et influencent ainsi l'habitabilité de la planète.

Comment cela fonctionne exactement, surtout dans des conditions très différentes de celles sur Terre, est ce qu'une équipe de scientifiques, dirigé par Kaustubh Hakim du Center for Space and Habitability (CSH) de l'Université de Berne et du PRN PlanetS, enquêté. Leurs résultats ont été publiés aujourd'hui dans Le Journal des sciences planétaires .

Les conditions sont décisives

« Nous voulons comprendre comment les réactions chimiques entre l'atmosphère et la surface des planètes modifient la composition de l'atmosphère. Sur Terre, ce processus - l'altération des roches silicatées assistée par l'eau - contribue à maintenir un climat tempéré sur de longues périodes de temps, " explique Hakim. " Quand la concentration de CO 2 augmente, les températures augmentent aussi à cause de son effet de serre. Des températures plus élevées entraînent des précipitations plus intenses. Les taux d'altération des silicates augmentent, ce qui à son tour réduit le CO 2 concentration et ensuite abaisser la température, ", explique le chercheur.

Cependant, cela ne doit pas nécessairement fonctionner de la même manière sur d'autres planètes. À l'aide de simulations informatiques, l'équipe a testé comment différentes conditions affectent le processus d'altération. Par exemple, ils ont découvert que même dans les climats très arides, l'altération peut être plus intense que sur Terre si les réactions chimiques se produisent suffisamment rapidement. Types de roches, trop, influencer le processus et peut conduire à des taux d'altération très différents selon Hakim. L'équipe a également constaté qu'à des températures d'environ 70 °C, contrairement à la théorie populaire, les taux d'altération des silicates peuvent diminuer avec la hausse des températures. "Cela montre que pour des planètes aux conditions très différentes de celles de la Terre, l'altération pourrait jouer des rôles très différents, " dit Hakim.

Implications pour l'habitabilité et la détection de la vie

Si les astronomes trouvent un jour un monde habitable, ce sera probablement dans ce qu'ils appellent la zone habitable. Cette zone est la zone autour d'une étoile, où la dose de rayonnement permettrait à l'eau d'être liquide. Dans le système solaire, cette zone se situe à peu près entre Mars et Vénus.

"La géochimie a un impact profond sur l'habitabilité des planètes dans la zone habitable, " étude co-auteur et professeur d'astronomie et de sciences planétaires à l'Université de Berne et membre du PRN PlanetS, Kévin Heng, fait remarquer. Comme l'indiquent les résultats de l'équipe, l'augmentation des températures pourrait réduire l'altération et son effet d'équilibrage sur d'autres planètes. Ce qui serait potentiellement un monde habitable pourrait s'avérer être une serre infernale à la place.

Comme Heng l'explique plus loin, comprendre les processus géochimiques dans différentes conditions n'est pas seulement important pour estimer le potentiel de vie, mais aussi pour sa détection. "A moins que nous ayons une idée des résultats des processus géochimiques dans des conditions variables, nous ne serons pas en mesure de dire si les bio-signatures - des indices possibles de vie comme la Phosphine qui a été trouvée sur Vénus l'année dernière - proviennent en effet d'une activité biologique, " conclut le chercheur.