J'ai dit plusieurs fois dans le passé que la Terre est la meilleure planète de l'univers. Peu importe où nous allons, nous ne trouverons jamais une planète qui abrite mieux la vie sur Terre que la Terre. Bien sûr, c'est parce que nous, et toute autre vie terrestre a évolué dans cet environnement. L'évolution nous a adaptés à cette planète, et il est peu probable que nous puissions jamais trouver une autre planète aussi bonne pour nous.

Cependant, est-ce la meilleure planète ? Y a-t-il des endroits dans l'univers qui pourraient avoir les conditions d'une plus grande diversité de vie ?

Le fait que nous ayons de la vie sur Terre est assez étonnant. Nous sommes situés dans la zone habitable d'une étoile de la séquence principale qui ne produit pas trop d'éruptions solaires mortelles.

Nous avons une atmosphère épaisse remplie d'oxygène et d'azote que nous pouvons respirer. La planète est assez grande pour qu'elle soit encore en fusion dans son noyau, avec une boule de fer en rotation qui maintient un champ magnétique planétaire. Cette, combiné à une atmosphère épaisse protège la surface de la planète des rayons cosmiques, le pire des rayons ultraviolets du soleil, et des tempêtes solaires mortelles.

Nous avons une tectonique des plaques qui recycle constamment les matériaux à la surface de la planète, apporter des produits chimiques frais de son intérieur.

Nous avons une lune relativement grande, qui maintient probablement notre planète plus stable dans son inclinaison axiale, avec des marées qui ont aidé les premières formes de vie à passer des océans à la terre. Mais pas trop grosse lune.

Nous avons d'immenses océans qui aident à réguler le climat de la planète, déplacer les eaux chaudes vers les régions plus froides, pour les rendre plus diversifiés et habitables.

La liste continue, et je suis sûr qu'il y a des facteurs que nous n'avons même pas encore découverts.

Et quand il s'agit de la Terre, la vie a prospéré, se frayer un chemin dans toutes les niches écologiques possibles, s'adaptant au fil de l'évolution pour gérer le froid glacial, chaleur intense, les pressions intenses au fond des océans, même les villes, vivant juste à côté des êtres humains.

Mais la Terre pourrait-elle être meilleure ? Y aurait-il des planètes super habitables ?

S'il y a une chose que le domaine de l'astronomie nous a appris, c'est que nous ne sommes pas spéciaux. Nous ne sommes pas le centre du système solaire. Ce n'est pas un endroit ou un moment spécial dans l'univers. Et cela signifie probablement que la Terre n'est pas le meilleur endroit pour la vie. C'est le meilleur endroit pour les humains, mais pas à vie.

Selon un article de 2013, L'astrobiologiste de Penn State Ravi Kumar Kopparapu et d'autres ont calculé où les bords de la zone habitable d'une étoile devraient vraiment être, sur la base de données climatiques modernes. Ils ont calculé qu'une zone habitable autour d'une étoile semblable au soleil devrait être comprise entre 0,99 et 1,7 fois la distance de la Terre au soleil.

Ce qui signifie que la Terre est en fait juste sur le bord intérieur de la zone habitable du soleil. Comme, à peine. Si c'était plus près du soleil, nous vivrions un effet de serre incontrôlable, comme Vénus.

Vous souhaitez probablement être plus proche du milieu de la zone habitable, où les variations orbitales ne pousseront pas votre planète à l'extrême.

La Terre est relativement jeune. Compte tenu du fait que la planète n'existe que depuis 4,5 milliards d'années maintenant, et n'a découvert la vie multicellulaire qu'au cours des dernières centaines de millions d'années.

Le soleil se réchauffe, et puisque nous sommes si proches, nous n'avons en fait que quelques centaines de millions d'années, un milliard d'années au plus avant que les températures ne montent et que les océans s'évaporent. Mais que se passerait-il si la vie avait pu obtenir des milliards d'années d'évolution supplémentaires pour élaborer de nouvelles, des formes de vie plus diversifiées ?

Vous pensez qu'un ornithorynque est inhabituel, imaginez ce que vous obtiendriez avec 2 milliards d'années d'évolution supplémentaires. Ou 20 milliards.

Dans un article de 2016 intitulé Superhabitable Worlds, Rene Heller et John Armstrong examinent les conditions qui pourraient rendre la planète la plus habitable possible. C'est un papier très lisible, avec plein d'idées sympas. Si vous êtes un écrivain de science-fiction à la recherche d'idées pour construire le monde, vérifier certainement.

Ils proposent que les étoiles avec moins de masse que le soleil, classé comme K étoiles, sont probablement les meilleurs candidats pour la diversité car ils ont une longue durée de vie et sont relativement stables. Une étoile de type K aura une durée de vie de 20 à 70 milliards d'années sans ces agaçantes mégaflares naines rouges.

Vous voudriez d'autres planètes dans le système stellaire, capable de rediriger les astéroïdes et les comètes avec leur gravité pour fournir de l'eau et d'autres produits chimiques nécessaires à la vie. Merci pour ça, Jupiter.

Et idéalement, vous voulez plusieurs planètes habitables dans le même système, capable d'envoyer la vie dans les deux sens. Un processus connu sous le nom de panspermie.

Faites de votre planète habitable la lune d'une géante gazeuse pour obtenir de puissantes forces de marée qui maintiendraient la matière volcanique fraîche en éruption à la surface.

Mieux encore, avoir une planète binaire, où deux mondes gravitent l'un autour de l'autre, fournissant des forces de marée et échangeant des formes de vie dans les deux sens.

Et nous ne faisons que commencer !

Agrandissez la planète et vous aurez plus de surface pour que l'eau fasse circuler les températures (plus de détails en une seconde), mais aussi plus de surface pour les formes de vie pour exploiter diverses niches.

Donc, nous parlons d'un plus grand, planète plus massive. Une fois que vous obtenez environ le double de la masse de la Terre, la tectonique des plaques commence à s'arrêter, essayez donc de rester en dessous de ce montant.

Vous voulez également un monde suffisamment grand et suffisamment chaud à l'intérieur pour que le mouvement des alliages de fer dans son noyau maintienne une magnétosphère planétaire.

Vous vous inquiétez probablement de la gravité de surface, mais une planète avec le double de la masse de la Terre n'a besoin que d'environ 40 pour cent plus grande pour avoir à peu près la même gravité de surface.

Lors d'une récente conférence à Barcelone, Le Dr Stephanie Olson de l'Université de Chicago a présenté le travail qu'ils ont fait pour rechercher les environnements qui soutiendraient le mieux la vie sur les exoplanètes.

Ils ont utilisé un outil de la NASA appelé le modèle de circulation générale ROCKE-3-D. C'est un outil vraiment incroyable qui est librement disponible pour le public. Vous pouvez aller sur le site, et voir ensuite quelles seraient les conditions sur différents mondes, de l'ancienne Vénus aux planètes en orbite autour de Proxima Centauri.

Vous pouvez simuler leurs températures de l'air, pluie, concentrations dans le sol et plus encore.

Laissez-moi vous montrer quelques exemples. Voici la Terre préindustrielle, avec des températures de l'air allant d'environ 35 C près de l'équateur à moins de -60 C aux pôles.

Mais vous pouvez remplacer la Terre par l'ancienne Vénus, à quoi ressemblait la planète il y a 2,9 milliards d'années, lorsque le soleil était 20 % plus faible qu'il ne l'est aujourd'hui. Il tournait encore une fois tous les 243 jours, bien que, et avait probablement un océan peu profond qui atteignait une profondeur de 310 mètres à travers ses basses terres.

Et voici une planète en orbite autour de l'étoile naine rouge Proxima Centauri, l'étoile la plus proche du soleil. Parce qu'il orbite si près de son étoile, la planète est probablement bloquée par les marées. Cela a un impact dramatique sur la température de l'air avec un côté face à l'étoile, et un côté tourné vers l'extérieur.

Mais si la planète a une rotation de résonance, où il tourne trois fois sur son axe toutes les 2 orbites, et s'il a une atmosphère qui correspond à peu près à l'atmosphère d'azote et d'oxygène de la Terre, alors vous vous retrouvez avec un monde qui semble beaucoup plus confortable à vivre.

Olson et son équipe ont utilisé ce logiciel pour simuler les climats et les habitats océaniques de différents types d'exoplanètes. Ici sur Terre, la diversité de la vie dépend de la remontée de matière des profondeurs des océans, le ramener à la surface où la vie peut l'utiliser.

Plus d'upwelling signifie plus d'activité biologique, plus de diversité.

En d'autres termes, pour trouver les planètes avec la plus grande diversité de vie, vous voulez trouver les mondes qui ont une forte circulation océanique.

Y a-t-il quelque chose de mieux que la Terre ? Selon Olson, si une planète tourne plus lentement, a une densité atmosphérique plus élevée, et a des continents, alors vous pouvez augmenter la quantité de circulation océanique.

Et cela nous donne une idée de ce que les astronomes rechercheront lorsqu'ils examineront les mondes extrasolaires. Quand les missions LUVOIR ou HabEx de la NASA volent dans les années 2030, ils pourront directement imager les surfaces des exoplanètes. Ils mesureront les produits chimiques dans leur atmosphère, détecter l'eau, et même déterminer quelle partie de la planète est couverte de continents.

Nous ne devrions vraiment pas être surpris si nous trouvons des mondes super habitables dans la Voie lactée, des mondes nettement plus habitables que la Terre. Encore une fois, il s'avère, nous ne sommes pas spéciaux. C'est très bien, au moins, nous aurons de la compagnie.