Notes sur exoplanètes 2/2
Suites des notes concernant les planètes et petit bilan sur ce que devrait être la planète à coloniser dans ma BD.
Les types de planètes
- Les planètes telluriques : elles ont un noyau métallique et une surface rocheuse (comme la Terre, Vénus, Mars et Mercure).
- Les planètes gazeuses : elles ont un noyau métallique et un manteau de gaz (comme Jupiter, Neptune, Saturne). Elles sont généralement plus volumineuses que les planètes telluriques.
Pour les besoins de l’histoire (colonisation spatiale), la planète de ma BD devra être tellurique.
En dehors du système solaire, il existe aussi :
- Des planètes diamants : elles ont un noyau de diamant (carbone extrêmement condensé) et une croûte de carbone.
- Des Jupiters chauds : ce sont des grosses planètes gazeuses (similaires à Jupiter), qui se trouvent extrêmement proches de leur étoile. Leur température de surface s’élève à plus de 700ºC.
- Des Neptunes chauds : Ce sont des planètes semblables à Neptune qui se trouvent plus proches de leur étoile.
- Des planètes de lave : leur surface est couverte de lave, car elles sont proches de leur étoile. La croûte rocheuse est en fusion.
- Des planètes d’océan : elles sont complètement recouvertes d’océan. Proches de l’étoile, un manteau de vapeur les englobe. Plus éloignées de l’étoile, une croûte de glace les recouvre.
Quel que soit son type, plus la planète est massive, plus elle a de satellites naturels.
Les planètes gazeuses ne peuvent pas accueillir la vie telle que nous la connaissons, mais leurs satellites si. Tout dépend de leur atmosphère, de leur proximité avec l’étoile, de leur composition chimique, etc.
Pour ma BD, il se pourrait très bien que les terriens ne colonisent pas une planète, mais un satellite de planète.
Les critères d’habitabilité d’une planète
La zone d’habitabilité est le périmètre autour de l’étoile propice à la présence de la vie. Si une planète se situe dans cette zone, selon ses caractéristiques propres, elle est susceptible de favoriser le développement d’organismes vivants plus ou moins complexes.
La distance par rapport à l’étoile
Une planète potentiellement habitable doit se situer sur une orbite qui reste le plus longtemps possible dans la zone d’habitabilité de son étoile. Si elle est trop proche de l’étoile, elle sera balayée par des tempêtes et des vents solaires.
La quantité de rayonnements solaires émis par l’étoile fait varier les caractéristiques nécessaires à la présence de la vie sur une planète :
- la température de surface
- la présence d’eau liquide
- la lumière
- les rayonnements cosmiques (nocifs pour la vie et notamment l’ADN (ultraviolets, gamma)).
La masse de l’étoile fait varier :
- la température de surface
- la stabilité de l’orbite
- la longévité de la planète (plus elle perdure, plus une forme de vie intelligente a le temps de se développer).
L’âge de l’étoile fait varier sa luminosité, et donc la lumière émise vers une planète.
La masse de l’étoile est également importante. Plus elle est massive, plus elle s’éteindra vite. Sa zone d’habitabilité ne restera donc pas suffisamment longtemps stable pour que la vie puisse se développer sur les planètes situées dans cette zone.
La distance de la planète par rapport à son étoile est donc primordiale. La planète idéale se situe vers le centre ou après la moitié de la zone habitable. Ainsi, quand l’étoile vieillit et devient plus lumineuse et plus chaude (et que la zone d’habitabilité recule), la planète est toujours bien placée. Il faut néanmoins que cette planète dispose des caractéristiques adéquates pour lui octroyer une température plus chaude que celle de la Terre. Ainsi, même en étant plus éloignée de l’étoile (puisqu’elle se situe dans la seconde moitié de la zone habitable), elle dispose de la température de surface propice au développement de la vie.
Le développement de la vie est un critère capital pour sélectionner la planète à coloniser. Si aucune vie ne s’y est développée, il y a très peu de chance que la vie puisse s’y installer et y perdurer.
Les caractéristiques de la planète
La gravité détermine les gaz présents à la surface et dans l’atmosphère. Plus la masse de la planète est grande, plus l’atmosphère est composée de gaz tels que l’ammoniac et le méthane (comme sur Jupiter). Plus la masse de la planète est petite, moins il y a d’hydrogène, d’oxygène ou d’eau, qui s’évaporent dans l’espace à cause du manque de gravité.
L’épaisseur (la densité) et la composition de l’atmosphère, ainsi que la pression, déterminent la présence d’eau liquide et de matières organiques (carbone).
Plus la gravité est forte et la masse importante, plus le relief est plat (montagnes et volcans plus bas, érosion plus rapide). Ainsi, la vie ne peut se développer qu’en surface et en eaux peu profondes.
La composition chimique de la planète est importante. L’eau, l’oxygène, le carbone et le fer sont indispensables à la vie telle que nous la connaissons, mais d’autres formes de vie ne sont pas à exclure.
Le noyau de la planète détermine la présence d’une magnétosphère (mouvements de fer en fusion) qui protège des rayonnements du soleil et de l’espace.
Le comportement de la planète est important pour savoir s’il y a des saisons, si elle est éclairée des deux côtés, si la magnétosphère est efficace, etc. Il faut faire attention au temps de révolution autour de son étoile (durée de l’année), à la rotation sur elle-même (une rotation trop lente entraîne une perte d’hydrogène et une faible magnétosphère) et à l’obliquité qui doit être stable (environ 20º) pour rythmer les jours et les saisons.
L’activité géologique de la planète (tectonique des plaques) permet de maintenir le taux de CO2 dans l’atmosphère et ainsi d’obtenir un taux de gaz à effet de serre permettant de réchauffer la surface. Sans cela, la planète serait couverte de glace. En revanche, si le taux de gaz à effet de serre est trop important (comme sur Terre au XXIᵉ siècle), il peut endommager les protections de la planète contre les vents solaires, dérégler la magnétosphère, etc.
Planète idéale pour la BD
- Dans un système avec naine rouge de plus de 1 milliard d’années (stable).
- Ni trop loin ni trop proche de l’étoile : à peine après le milieu de la zone d’habitabilité.
- 2 fois la masse de la Terre (trop ? Plus elle est massive, plus la gravité est importante. Les personnages se sentiront très lourds).
- Atmosphère plus dense que celle de la Terre et plus concentrée en oxygène.
- Rotation asynchrone pour exposer les deux faces à l’étoile. Rythme des jours.
- Obliquité stable, mais un peu variable quand-même pour favoriser la biodiversité.
- Révolution autour de l’étoile assez longue pour le rythme des saisons (avec obliquité).