Gliese 581

Étoile dont le système planétaire comprend deux planètes réunissant plusieurs conditions favorables au développement de la vie

Gliese 581 est une étoile de type naine rouge située à 20,5 années-lumière de notre système solaire en direction de la constellation de la Balance. Le spectromètre HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) équipant un des télescopes de 3,6 mètre de l’Eso, au Chili, a récemment permis de mesurer la luminosité de cette naine rouge (1,3% celle de notre Soleil) ainsi que son âge (4,3 milliards d’années contre 4,57 pour notre Soleil).

Le système Gliese 581, avec en premier plan Gliese 581 E détectée en Avril 2009 - Crédit : ESO/L. Calçada

Après la détection d'une première planète en orbite, nommée Gliese 581 B, le système de planètes Gliese 581 a attiré l'attention internationale le 4 puis le 24 Avril 2007. À chacune de ces dates, le spectromètre HARPS a en effet découvert deux nouvelles exoplanètes, respectivement baptisées Gliese 581 C et Gliese 581 D ayant la particularité de graviter dans la zone d’habitabilité de l’étoile Gliese 581, ce qui en fait deux candidates sérieuses à l’existence d’une vie extraterrestre d’une part, et à la possibilité d'une éventuelle colonisation future d’autre part.

La zone d’habitabilité d’une étoile est une zone théorique qui l'entoure dans laquelle les conditions physiques (en particulier la température) sont telles qu'elles sont compatibles avec l'existence de la vie et telles que l'eau peut exister sous forme liquide à la surface des planètes de type telluriques qui s'y trouvent.

L’instrument HARPS a permis de déterminer qu’il s’agissait de deux planètes potentiellement telluriques (leur masse n'étant respectivement « que » de 5 et 7 fois celle de la Terre, cela les exclue de la catégorie des géantes gazeuses mais il n'est pas impossible qu'elles soient des planètes gelées). Il a également permis de caractériser l’orbite et la température approximative attendue à la surface de ces deux planètes.

Comparaison (à la même échelle) de la Terre et de Gliese 581 C - Crédit : originellement crée par Latitude0116 et modifié par Ugo14 pour Wikipedia

Gliese 581 C possède une période orbitale autour de Gliese 581 équivalente à 13 jours terrestres. Cet orbite très proche implique que la planète subirait une force de marée 400 fois plus importante que celle que la Lune exerce sur la Terre ! Sa température en surface serait comprise entre 0 et 40 degrés Celsius, pour une force due à la gravité estimée à 2,2 fois celle de la Terre (en admettant qu’il s’agit bien d’une planète tellurique). Il a été émis l'hypothèse que Gliese 581 C soit en rotation synchrone avec son étoile, ce qui a pour conséquence qu'une seule face de la planète soit éclairée. Les différences de température pourraient alors être extrêmes, ce qui favoriserait le développement de la vie dans une zone relativement restreinte, là où le climat est modéré.

Représentation de Gliese 581 c, dans l'hypothèse d'une rotation synchrone avec son étoile - Crédit : Hervé Piraud

En ce qui concerne Gliese 581 D, sa période orbitale autour de Gliese 581 équivaut à 67 jours terrestres. La température à sa surface a été estimée entre – 128 et – 105 degrés Celsius, ce qui en ferait une planète recouverte de glace. Néanmoins, il faut prendre en compte la possibilité de l’existence d’un effet de serre, ce qui pourrait rendre la température à sa surface équivalente à celle de la Terre. Selon Michel Mayor et Didier Queloz, membres de l’équipe ayant découvert le système Gliese 581, Gliese 581 D aurait été initialement une planète recouverte de glace qui aurait migré vers la zone d’habitabilité du système, la transformant ainsi en planète océan.

À ce jour, Gliese 581 D est l’exoplanète de type terrestre (ou « super terre ») ayant statistiquement le plus de chance d’être habitable et d’abriter une forme de vie extraterrestre.

Les conditions nécessaires à l’existence de la vie telle que nous la concevons sont toutefois assez strictes :

la masse de l’étoile ainsi que sa longévité doivent permettre une luminosité suffisante et durable pour que la vie se développe sur une planète avoisinante
la masse de la planète avoisinante doit permettre le développement d’une atmosphère adéquate : la gravité doit permette à certains gaz de s’échapper vers l'espace (hydrogène, hélium) et à d’autres composés de rester (oxygène, eau gazeuse et liquide), permettant ainsi à une atmosphère de se constituer
la constitution de l’atmosphère doit permettre une protection face à la radioactivité solaire, aux ultraviolets, ainsi qu'au bombardement des météorites
la planète doit se trouver dans la zone d’habitabilité de manière stable et continue
la composition de la planète, tant interne (activité du noyau) qu’externe (composition chimique, présence de fer, d’eau, d’oxygène), doit être propice au développement de la vie

Gliese 581 D ne réunit donc à l'heure actuelle que certaines des conditions nécessaires, son éloignement limitant une analyse plus complète. Il faudra vraisemblablement attendre le lancement de la mission Darwin ?, vers 2015, pour en savoir plus sur la composition de son atmosphère.