Une exoplanète dans la zone habitable « optimiste », ça veut dire quoi ?

Une exoplanète a encore été découverte. Ce nouveau monde, baptisé TOI-700 e, est un peu particulier. Non seulement cette planète extrasolaire est d’une taille comparable à celle de la Terre, mais en plus, elle se trouve dans la « zone habitable optimiste ». C’est la Nasa qui a employé l’expression le 10 janvier 2022, en présentant la découverte.

TOI-700 e est rocheuse et représente 95 % de la taille de notre propre planète. Elle n’est pas seule autour de son étoile, une naine rouge (une étoile peu massive et peu lumineuse). Elle tourne autour de TOI-700 avec 3 autres exoplanètes. Ce système se trouve à 100 années-lumière du système solaire, dans la constellation de la Dorade (située dans l’hémisphère sud). Toutes les planètes du système ont été repérées avec le télescope spatial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). La quatrième planète en orbite autour de TOI-700 a mis plus de temps à être identifiée que les 3 premières — son signal était trop faible pour la repérer plus tôt.

La nouvelle exoplanète est dans la zone habitable de son étoile. On désigne par l’expression de zone habitable l’endroit où l’eau pourrait exister sous forme liquide à la surface d’une planète. Cela implique aussi une source de lumière permanente et importante. La zone d’habitabilité dépend du type d’étoile. Elle est différente d’un système planétaire à un autre.

Zone habitable optimiste vs conservatrice : c’est quoi ?

Ici, les scientifiques ont découvert que TOI-700 e est située dans la zone habitable optimiste. À l’intérieur de cette zone, « l’eau liquide de surface pourrait être présente à un moment donné de l’histoire d’une planète ». Il existe aussi la zone habitable conservatrice, qui est plus réduite, et correspond à la zone où « l’eau liquide pourrait exister pendant la majeure partie de la vie de la planète ». Autrement dit, la zone optimiste est plus grande que la zone conservatrice : elle l’inclut.

Cette subdivision est devenue utile, car les scientifiques ont avancé dans la connaissance des zones habitables. Comme nous l’explique Eric Lagadec, astrophysicien à l’observatoire de la Côte d’Azur, elles étaient « auparavant définies par des modèles simples d’atmosphère : trop près de l’étoile, l’eau s’évapore, on a un fort effet de serre dû à la vapeur d’eau ; de l’autre côté, s’il fait trop froid, le CO2 de l’atmosphère se condense, on n’a plus de gaz à effet de serre, il fait froid, l’eau en surface gèle ». Cette définition de la zone habitable correspond désormais à la zone conservatrice.

Avec des modèles d’atmosphère plus évolués, la taille de la zone habitable change et l’on peut définir une zone optimiste. Les scientifiques y mettent les zones « qui reçoivent une quantité de rayonnements de leur étoile supérieure à celle de Vénus il y a 1 milliard d’années et supérieure à celle de Mars il y a 3,8 milliards d’années », complète Eric Lagadec. Ces limites n’ont pas été choisies au hasard : « les observations suggèrent que l’eau liquide existait sur ces planètes jusqu’à il y a 1 ou 3,8 milliards d’années, respectivement. » TOI-700, qui met 28 jours à tourner autour de son étoile, évoluerait donc dans cette zone optimiste.