Pourquoi l’attraction exercée par Jupiter sur la Terre peut aider à chercher des exoplanètes habitables

Jupiter exerce une attraction sur la Terre et ce phénomène pourrait être bien utile dans la recherche des exoplanètes habitables. Voilà ce que propose une équipe de scientifiques dans un article repéré par ScienceAlert. Le texte a été accepté dans la revue The Astrophysical Journal et il est accessible en intégralité ici, dans une version datée du 1er novembre 2019.

Les chercheurs y expliquent qu’il est « important d’examiner en détail le rôle que l’architecture des systèmes planétaires pourrait avoir sur les climats de mondes potentiellement habitables ». Pour cela, les auteurs choisissent de traiter la Terre comme s’il s’agissait d’une exoplanète habitable : en simulant des changements dans le système solaire, il est possible d’étudier les effets potentiels de ces variations sur notre planète. C’est l’orbite de la planète Jupiter, la plus grosse du système solaire, que les scientifiques ont choisi de faire varier.

La taille de la Terre, comparée à celle de Jupiter.

Source : Flickr/CC/Brian Altmeyer (photo recadrée)

La stabilité du système solaire se révèle bien fragile lorsque l’orbite de Jupiter est modifiée. Sur toutes les variations simulées par les chercheurs, 74 % d’entre elles produisent des systèmes « catastrophiquement instables ». Les chercheurs s’intéressent à ce qu’on appelle les paramètres de Milanković : ce mathématicien serbe a établi une liste de trois paramètres astronomiques responsables de la variation du climat de la Terre. Il y a d’abord l’excentricité orbitale (la forme de l’orbite de la Terre autour du Soleil), l’obliquité de l’écliptique (l’angle entre l’axe de rotation de la Terre et son plan orbital) et la précession de l’axe des pôles (un mouvement conique de l’axe de rotation de la Terre, par rapport au plan de l’écliptique).

De petits changements à l’origine de grandes variations

« Notre travail met en évidence à quel point de petits changements dans l’architecture d’un système planétaire peuvent provoquer de grandes variations dans les paramètres de Milanković qui seraient expérimentées par des planètes potentiellement habitables », résument les scientifiques à la fin de leur étude. Ils ajoutent qu’il existe très probablement des planètes avec des paramètres de Milanković comparables à ceux de la Terre dans l’espace.

Pour aller plus loin

Jupiter n’a pas toujours eu la même position dans le système solaire : mais d’où vient-elle ?

Grâce à cette simulation et aux variations provoquées par des changements dans l’orbite de Jupiter sur la Terre, les auteurs veulent montrer qu’il serait possible de chercher plus efficacement des exoplanètes potentiellement habitables. En fonction de l’architecture des systèmes planétaires, et des interactions entre leurs planètes, il serait possible de « cibler les planètes les plus prometteuses et [de] maximiser la probabilité d’un résultat positif ».

Une manière de mieux cibler les exoplanètes potentiellement habitables ?

Source : ESO/L. Calçada

Autre constat : la Terre ne serait pas si rare

Dans cette étude, les chercheurs ont eu recours à Mercury, un logiciel qui permet de modifier les orbites pour étudier la stabilité des systèmes planétaires. Plus de 159 000 simulations différentes ont été réalisées. Les orbites de toutes les planètes du système solaire n’ont pas été modifiées, à l’exception de celle de Jupiter. Dans certaines situations, les perturbations étaient tellement importantes que certaines planètes entraient en collision avec le Soleil. À partir des simulations plus stables, les scientifiques ont étudié les variations de l’orbite terrestre.

Les résultats des scientifiques vont à l’encontre de ce qu’on appelle l’hypothèse de la Terre rare, selon laquelle les planètes accueillant la vie seraient rares dans l’univers. Selon les auteurs de cette nouvelle étude, « le comportement orbital de notre planète est remarquablement ordinaire ».

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