Le concept de cet artiste montre une planète hypothétique recouverte d'eau autour du système d'étoiles binaires de Kepler-35A et B. Crédit :NASA/JPL-Caltech
Avec deux soleils dans son ciel, La planète natale de Luke Skywalker, Tatooine dans "Star Wars" ressemble à un desséché, monde désertique de sable. Dans la vraie vie, grâce à des observatoires comme le télescope spatial Kepler de la NASA, nous savons que les systèmes à deux étoiles peuvent en effet supporter des planètes, bien que les planètes découvertes jusqu'à présent autour des systèmes d'étoiles doubles soient grandes et gazeuses. Les scientifiques se sont demandé :si une planète de la taille de la Terre était en orbite autour de deux soleils, pourrait-il soutenir la vie?
Il s'avère, une telle planète pourrait être assez hospitalière si elle était située à bonne distance de ses deux étoiles, et n'aurait même pas nécessairement des desserts. Dans une plage particulière de distances de deux étoiles hôtes semblables au soleil, une planète recouverte d'eau resterait habitable et retiendrait son eau longtemps, selon une nouvelle étude dans la revue Communication Nature .
"Cela signifie que les systèmes d'étoiles doubles du type étudié ici sont d'excellents candidats pour héberger des planètes habitables, malgré les grandes variations de la quantité de lumière stellaire que les planètes hypothétiques recevraient dans un tel système, " dit Max Popp, chercheur associé à l'Université de Princeton dans le New Jersey, et l'Institut de météorologie Max Planck à Hambourg, Allemagne.
Popp et Siegfried Eggl, un chercheur postdoctoral Caltech au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadéna, Californie, a créé un modèle pour une planète dans le système Kepler 35. En réalité, la paire stellaire Kepler 35A et B héberge une planète appelée Kepler 35b, une planète géante environ huit fois la taille de la Terre, avec une orbite de 131,5 jours terrestres. Pour leur étude, les chercheurs ont négligé l'influence gravitationnelle de cette planète et ont ajouté un hypothétique couvert d'eau, Planète de la taille de la Terre autour des étoiles Kepler 35 AB. Ils ont examiné comment le climat de cette planète se comporterait alors qu'elle tournait autour des étoiles hôtes avec des périodes comprises entre 341 et 380 jours.
"Notre recherche est motivée par le fait que la recherche de planètes potentiellement habitables demande beaucoup d'efforts, il est donc bon de savoir à l'avance où chercher, " a déclaré Eggl. "Nous montrons que cela vaut la peine de cibler les systèmes à double étoile."
Dans la recherche sur les exoplanètes, les scientifiques parlent d'une région appelée "zone habitable, " la plage de distances autour d'une étoile où une planète terrestre est le plus susceptible d'avoir de l'eau liquide à sa surface. Dans ce cas, parce que deux étoiles tournent l'une autour de l'autre, la zone habitable dépend de la distance du centre de masse autour duquel les deux étoiles orbitent. Pour rendre les choses encore plus compliquées, une planète autour de deux étoiles ne voyagerait pas en cercle; au lieu, son orbite vacillerait à cause de l'interaction gravitationnelle avec les deux étoiles.
Popp et Eggl ont découvert qu'à l'extrémité de la zone habitable du système à double étoile Kepler 35, la planète hypothétique couverte d'eau aurait beaucoup de variation dans ses températures de surface. Parce qu'une planète aussi froide n'aurait qu'une petite quantité de vapeur d'eau dans son atmosphère, les températures de surface moyennes mondiales oscilleraient de haut en bas jusqu'à 3,6 degrés Fahrenheit (2 degrés Celsius) au cours d'une année.
« Ceci est analogue à la façon dont, sur Terre, dans les climats arides comme les déserts, nous subissons d'énormes variations de température du jour à la nuit, " dit Eggl. " La quantité d'eau dans l'air fait une grande différence. "
Mais, plus près des étoiles, près du bord intérieur de la zone habitable, les températures de surface moyennes mondiales sur la même planète restent presque constantes. C'est parce que plus de vapeur d'eau pourrait persister dans l'atmosphère de la planète hypothétique et agir comme un tampon pour maintenir des conditions de surface confortables.
Comme pour les systèmes à une étoile, une planète au-delà du bord extérieur de la zone habitable de ses deux soleils finirait par se retrouver dans un état dit "boule de neige", entièrement recouvert de glace. Plus près que le bord intérieur de la zone habitable, une atmosphère isolerait trop la planète, créant un effet de serre incontrôlable et transformant la planète en un monde semblable à Vénus inhospitalier à la vie telle que nous la connaissons.
Une autre caractéristique du modèle climatique de l'étude est que, par rapport à la Terre, une planète couverte d'eau autour de deux étoiles aurait une couverture nuageuse moindre. Cela signifierait un ciel plus clair pour voir des couchers de soleil doubles sur ces mondes exotiques.