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    Les planètes de Boucle d'or avec une inclinaison peuvent développer une vie plus complexe

    Vue d'artiste de l'exoplanète, montrant l'axe de rotation incliné (adapté de l'image originale de la NASA). Crédit :NASA JPL

    Des planètes inclinées sur leur axe, comme la Terre, sont plus capables d'évoluer dans une vie complexe. Cette découverte aidera les scientifiques à affiner la recherche d'une vie plus avancée sur les exoplanètes. Cette recherche financée par la NASA est présentée à la Goldschmidt Geochemistry Conference.

    Depuis la première découverte d'exoplanètes (planètes en orbite autour d'étoiles lointaines) en 1992, les scientifiques ont cherché des mondes qui pourraient soutenir la vie. On pense que pour maintenir même la vie de base, les exoplanètes doivent être à la bonne distance de leurs étoiles pour permettre à l'eau liquide d'exister; la soi-disant "zone Boucles d'or". Cependant, pour une vie plus avancée, d'autres facteurs sont également importants, en particulier l'oxygène atmosphérique.

    L'oxygène joue un rôle essentiel dans la respiration, le processus chimique qui dirige les métabolismes des êtres vivants les plus complexes. Certaines formes de vie basiques produisent de l'oxygène en petites quantités, mais pour les formes de vie plus complexes, comme les plantes et les animaux, l'oxygène est critique. La Terre primitive avait peu d'oxygène même si des formes de vie basiques existaient.

    Les scientifiques ont produit un modèle sophistiqué des conditions requises pour que la vie sur Terre puisse produire de l'oxygène. Le modèle leur a permis de saisir différents paramètres, pour montrer comment les conditions changeantes sur une planète pourraient changer la quantité d'oxygène produite par la vie photosynthétique.

    La chercheuse principale Stephanie Olson (Université Purdue) a déclaré :"Le modèle nous permet de changer des choses comme la durée du jour, la quantité d'atmosphère, ou la répartition des terres pour voir comment les environnements marins et la vie productrice d'oxygène dans les océans réagissent. »

    Les chercheurs ont découvert que l'augmentation de la durée du jour, une pression de surface plus élevée, et l'émergence des continents influence tous les modèles de circulation océanique et le transport de nutriments associé de manière à augmenter la production d'oxygène. Ils pensent que ces relations peuvent avoir contribué à l'oxygénation de la Terre en favorisant le transfert d'oxygène vers l'atmosphère alors que la rotation de la Terre s'est ralentie, ses continents ont grandi, et la pression de surface a augmenté avec le temps.

    "Le résultat le plus intéressant est venu lorsque nous avons modélisé" l'obliquité orbitale - en d'autres termes, comment la planète s'incline lorsqu'elle tourne autour de son étoile, " a expliqué Megan Barnett, un étudiant diplômé de l'Université de Chicago impliqué dans l'étude. Elle a continué, "Une plus grande inclinaison a augmenté la production d'oxygène photosynthétique dans l'océan dans notre modèle, en partie en augmentant l'efficacité avec laquelle les ingrédients biologiques sont recyclés. L'effet était similaire au doublement de la quantité de nutriments qui soutiennent la vie."

    La sphère terrestre s'incline sur son axe à un angle de 23,5 degrés. Cela nous donne nos saisons, avec des parties de la Terre recevant plus de lumière directe du soleil en été qu'en hiver. Cependant, toutes les planètes de notre système solaire ne sont pas inclinées comme la Terre :Uranus est inclinée à 98 degrés, alors que Mercure n'est pas du tout incliné. "En comparaison, la tour penchée de Pise s'incline d'environ 4 degrés, les inclinaisons planétaires peuvent donc être assez importantes, " dit Barnet.

    Le Dr Olson a poursuivi :« Il y a plusieurs facteurs à prendre en compte pour rechercher la vie sur une autre planète. La planète doit être à la bonne distance de son étoile pour permettre l'eau liquide et avoir les ingrédients chimiques nécessaires à l'origine de la vie. Mais tous les océans ne le feront pas. être d'excellents hôtes pour la vie telle que nous la connaissons, et un sous-ensemble encore plus petit aura des habitats appropriés pour que la vie progresse vers une complexité de qualité animale. De petites inclinaisons ou une saisonnalité extrême sur des planètes avec des inclinaisons de type Uranus peuvent limiter la prolifération de la vie, mais l'inclinaison modeste d'une planète sur son axe peut augmenter la probabilité qu'elle développe des atmosphères oxygénées qui pourraient servir de phares à la vie microbienne et alimenter les métabolismes de grands organismes. L'essentiel est que les mondes qui sont modestement inclinés sur leurs axes peuvent être plus susceptibles de développer une vie complexe. Cela nous aide à affiner la recherche de complexes, peut-être même la vie intelligente dans l'Univers."

    Timothée Lyon, Professeur émérite de biogéochimie au Département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université de Californie, Bord de rivière, commenté, "La première production biologique d'oxygène sur Terre et sa première accumulation appréciable dans l'atmosphère et les océans sont des jalons dans l'histoire de la vie sur Terre. Les études de la Terre nous enseignent que l'oxygène peut être l'une de nos biosignatures les plus importantes dans la recherche de la vie sur Terre. exoplanètes lointaines. En s'appuyant sur les enseignements tirés de la Terre via des simulations numériques, Olson et ses collègues ont exploré une gamme critique de possibilités planétaires plus larges que celles observées au cours de l'histoire de la Terre. Surtout, ce travail révèle comment les facteurs clés, y compris la saisonnalité d'une planète, pourrait augmenter ou diminuer la possibilité de trouver de l'oxygène dérivé de la vie en dehors de notre système solaire. Ces résultats sont certains d'aider à guider nos recherches pour cette vie."

    Le professeur Lyons n'a pas participé à ce travail.


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