Qu'est-ce qu'une "terre habitable" ?

Aujourd’hui encore, la notion d’habitabilité n’est pas parfaitement établie. Notre planète, la Terre, est la seule planète connue pour accueillir la vie à sa surface, et il reste difficile pour les planétologues et exobiologistes de rester objectifs sur les conditions indispensables permettant l’émergence de la vie sur d’autres mondes. Une « terre habitable » doit-elle à tout prix ressembler à la Terre ? Ou peut-on imaginer des mondes aux conditions différentes, mais tout autant propices à l’apparition et au développement d’une activité biologique ?

Vue d'artiste de Kepler-186f, la première exoplanète observée dans la zone habitable de son étoile.
Crédit : NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

Sans énergie, pas de vie. Pour qu’une planète soit considérée comme habitable, la première condition porte sur sa proximité à l’étoile, autour de laquelle elle orbite. Ni trop près, ni trop loin. Trop près de l’étoile, la planète serait exposée à des températures insoutenables qui, même pour des organismes dits « extrêmophiles », seraient mortelles. Aussi, le risque pour la planète de subir des effets de marée dévastateurs est présent ; outre un volcanisme à outrance en surface, la planète pourrait, de même, se retrouver « verrouillée » gravitationnellement, c’est-à-dire qu’une seule face de la planète pointerait vers l’étoile, quand l’autre serait plongée dans une obscurité glaciale. En revanche, trop loin de l’étoile provoquerait les effets inverses. Trop peu d’énergie, donc trop peu de chaleur.

Mais sur quoi se basent les astronomes pour établir la distance parfaite de la planète à l’étoile ? C’est un composé bien connu de notre Terre qui définit les zones habitables de l’Univers : l’eau. Pour qu’une terre soit habitable, il faut que ses conditions de température et de pression soient optimales en surface pour posséder de l’eau à l’état liquide. L’eau a ce formidable avantage de faciliter les réactions chimiques. Or la vie, telle qu’on la connaît sur Terre, est basée sur une chimie organique très complexe (la biochimie). Si l’eau est inexistante, ou même si elle n’est présente que sous forme de vapeur ou de glace, la chimie ne peut pas s’opérer. Une température comprise entre zéro et cent degrés, ainsi qu’une atmosphère pour produire une pression suffisante en surface sont donc indispensables pour obtenir cette précieuse eau liquide, et imaginer les possibles réactions chimiques menant au développement d’une forme de vie.

Si la présence d’une exoplanète dans la zone habitable de son étoile est aujourd’hui une des principales conditions pour la qualifier elle-même d’habitable, ce n’est pour autant pas la seule. Sa taille joue aussi ! Ce n’est que récemment que les astronomes découvrent des planètes de la taille de la Terre. Car depuis 1995 (et la première exoplanète découverte, 51 Pegasi b), la majorité des planètes extrasolaires détectées rivalisent en taille avec Jupiter. Or des planètes de cette envergure ne peuvent qu’être des planètes de gaz… Difficile d’imaginer la vie se développer dans l’enveloppe atmosphérique de Jupiter ou de Saturne. À l’inverse, cependant, une exoplanète trop petite ne serait pas non plus une bonne candidate pour être habitable. Sa faible masse ne serait probablement pas suffisante pour retenir son atmosphère, qui s’échapperait progressivement de l’emprise gravitationnelle de la planète. Comme pour sa distance à son étoile, la taille de la planète ne doit être ni trop grande, ni trop petite. Tout n’est qu’une question de dosage, et c’est pourquoi les terres habitables ne sont pas si simples à déceler ; aujourd’hui, seule une cinquantaine de planètes sont dites habitables parmi les 3 500 découvertes en 22 ans !

CP