Une interprétation d'un artiste de ce à quoi pourrait ressembler une planète boule de neige. La glace recouvre les océans jusqu'aux équateurs. Crédit :NASA
Les planètes glacées autrefois considérées comme trop froides pour supporter la vie pourraient avoir des zones terrestres habitables au-dessus du point de congélation, remettant en cause l'hypothèse typique de quels types de planètes pourraient être habitables, suggère une nouvelle étude.
Les scientifiques ont longtemps pensé que les planètes boule de neige - des planètes semblables à la Terre avec des océans gelés jusqu'à l'équateur - étaient hostiles à la vie en raison du froid extrême. Mais de nouvelles recherches dans les AGU Journal de recherche géophysique :Planets découvre que certaines planètes boule de neige pourraient avoir des zones terrestres près de leurs équateurs qui atteignent des températures habitables.
"Vous avez ces planètes que traditionnellement vous pourriez considérer comme non habitables et cela suggère qu'elles peuvent peut-être l'être, " dit Adiv Paradis, astronome et physicien de l'Université de Toronto et auteur principal de la nouvelle étude.
La zone habitable est une plage de distances d'une étoile où une planète pourrait théoriquement avoir de l'eau liquide et des températures suffisamment chaudes pour soutenir la vie. Les planètes de la zone habitable peuvent être chaudes et tempérées comme la Terre, ou entièrement congelé, comme des planètes boule de neige.
Les géologues soupçonnent que la Terre a traversé une à trois phases boule de neige dans le passé et que les micro-organismes marins ont probablement survécu à au moins une de ces périodes.
"Nous savons que la Terre était habitable à travers ses propres épisodes boule de neige, parce que la vie a émergé avant nos épisodes boule de neige et que la vie est restée bien au-delà, " Paradise a déclaré. "Mais toute notre vie était dans nos océans à cette époque. Il n'y a rien sur la terre."
Dans la nouvelle étude, Paradise et ses collègues voulaient savoir si les zones terrestres des planètes boules de neige pouvaient atteindre des températures vitales. Ils ont utilisé un programme informatique pour simuler différentes variables climatiques sur des planètes boule de neige théoriques, ajuster des conditions telles que la quantité de lumière solaire et la configuration des continents.
Ce graphique montre la relation entre le dioxyde de carbone produit par l'activité volcanique et le dioxyde de carbone extrait des précipitations et de l'érosion pour les climats tempérés et boule de neige. Les planètes se retrouvent coincées dans un état boule de neige lorsque l'activité volcanique et les taux d'altération s'équilibrent. Crédit :AGU
Une variable qui les intéressait était le dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone piège la chaleur et maintient une planète dans une zone climatique tempérée; sans ça, les planètes se refroidissent et les océans gèlent.
Les planètes deviennent des boules de neige lorsque leurs niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique tombent trop bas à cause d'une combinaison de précipitations et d'érosion. L'eau absorbe le dioxyde de carbone et le transforme en acide carbonique, qui réagit avec les roches au sol lors de l'érosion. Cette interaction décompose davantage l'acide carbonique. Il se lie aux minéraux, qui sont ensuite transportés vers les océans et finalement stockés dans le fond marin.
Les scientifiques pensaient auparavant que l'élimination du dioxyde de carbone de l'atmosphère d'une planète s'arrêtait pendant les phases boule de neige parce que toute son eau de surface était gelée. Mais étonnamment, la nouvelle étude a révélé que certaines planètes boule de neige continuent de perdre du dioxyde de carbone même après avoir gelé. Cela signifie que les planètes devraient avoir un sol non gelé et des précipitations occasionnelles pour que l'eau continue à éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère.
Certaines des planètes boules de neige les plus chaudes simulées par les auteurs de l'étude avaient des zones terrestres suffisamment chaudes pour contenir de l'eau liquide et de la vie même lorsque leurs océans étaient gelés jusqu'à leurs équateurs. Ils ont découvert que des zones terrestres au centre des continents, loin des océans gelés, pouvaient atteindre des températures supérieures à 10 degrés Celsius (50 degrés Fahrenheit). C'est beaucoup plus chaud que la température la plus basse à laquelle la vie peut se reproduire, que les scientifiques estiment à moins 20 degrés Celsius (moins 4 degrés Fahrenheit).
Les résultats suggèrent également que les planètes semblables à la Terre peuvent rester bloquées dans un état boule de neige dans certaines conditions. Les scientifiques pensaient que les planètes sortaient des phases boule de neige par une accumulation progressive de dioxyde de carbone libéré par les volcans. Mais l'altération pourrait extraire suffisamment de dioxyde de carbone de l'atmosphère pour équilibrer la production volcanique, créer une boucle de rétroaction négative où la planète ne dégèle jamais, selon les chercheurs.
Les résultats suggèrent que la frontière entre ce qui est une planète habitable et ce qui ne l'est pas n'est peut-être pas aussi définie que les géologues le pensaient autrefois, selon les chercheurs.
"Ce que nous trouvons en fait, c'est que cette ligne est un peu floue, " Le paradis a dit.
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.
