Une nouvelle analyse des exoplanètes connues a révélé que les conditions semblables à celles de la Terre sur des planètes potentiellement habitables pourraient être beaucoup plus rares qu'on ne le pensait auparavant. Les travaux portent sur les conditions requises pour que la photosynthèse à base d'oxygène se développe sur une planète, qui permettrait des biosphères complexes du type de celles trouvées sur Terre. L'étude est publiée aujourd'hui dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

Le nombre de planètes confirmées dans notre propre galaxie de la Voie lactée se compte désormais par milliers. Cependant, les planètes qui ressemblent à la fois à la Terre et à la zone habitable - la région autour d'une étoile où la température est juste idéale pour que l'eau liquide existe à la surface - sont beaucoup moins courantes.

À l'heure actuelle, seule une poignée de ces exoplanètes rocheuses et potentiellement habitables est connue. Cependant, la nouvelle recherche indique qu'aucune d'entre elles n'a les conditions théoriques pour maintenir une biosphère semblable à la Terre au moyen de la photosynthèse « oxygénique », le mécanisme utilisé par les plantes sur Terre pour convertir la lumière et le dioxyde de carbone en oxygène et en nutriments.

Une seule de ces planètes est proche de recevoir le rayonnement stellaire nécessaire au maintien d'une grande biosphère :Kepler-442b, une planète rocheuse d'environ deux fois la masse de la Terre, en orbite autour d'une étoile moyennement chaude autour de 1, 200 années-lumière.

L'étude a examiné en détail la quantité d'énergie reçue par une planète de son étoile hôte, et si les organismes vivants seraient capables de produire efficacement des nutriments et de l'oxygène moléculaire, deux éléments essentiels à la vie complexe telle que nous la connaissons, via la photosynthèse oxygénée normale.

En calculant la quantité de rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) qu'une planète reçoit de son étoile, l'équipe a découvert que les étoiles à environ la moitié de la température de notre Soleil ne peuvent pas soutenir des biosphères semblables à la Terre car elles ne fournissent pas suffisamment d'énergie dans la plage de longueurs d'onde correcte. La photosynthèse oxygénique serait encore possible, mais de telles planètes ne pourraient pas soutenir une biosphère riche.

Des planètes autour d'étoiles encore plus froides connues sous le nom de naines rouges, qui couve à environ un tiers de la température de notre Soleil, ne pouvait pas recevoir assez d'énergie pour même activer la photosynthèse. Les étoiles plus chaudes que notre Soleil sont beaucoup plus brillantes, et émettent jusqu'à dix fois plus de rayonnement dans la plage nécessaire pour une photosynthèse efficace que les naines rouges, Cependant, ils ne vivent généralement pas assez longtemps pour que la vie complexe évolue.

"Comme les naines rouges sont de loin le type d'étoile le plus courant dans notre galaxie, ce résultat indique que des conditions semblables à celles de la Terre sur d'autres planètes peuvent être beaucoup moins courantes que nous pourrions l'espérer, " commente le professeur Giovanni Covone de l'Université de Naples, auteur principal de l'étude.

Il ajoute :« Cette étude impose de fortes contraintes sur l'espace des paramètres pour la vie complexe, donc malheureusement, il semble que le "sweet spot" pour héberger une riche biosphère semblable à la Terre ne soit pas si large. "

De futures missions telles que le télescope spatial James Webb (JWST), dont le lancement est prévu plus tard cette année, aura la sensibilité de regarder vers des mondes lointains autour d'autres étoiles et de jeter un nouvel éclairage sur ce qu'il faut vraiment pour qu'une planète abrite la vie telle que nous la connaissons.