(Vraisemblablement) pas de planètes habitables dans le système voisin de Tau Ceti

tau ceti f
Illustration de Tau Ceti f considérée comme la plus prometteuse — car découverte dans la zone habitable de l'étoile Tau Ceti — des 5 exoplanètes de ce système situé à seulement 12 années-lumière de la Terre

Système Tau Ceti : une récente étude remet en cause la possibilité que soit habitables les deux éventuelles super-Terres de la zone « tempérée » de cette étoile voisine.

Popularisée par de nombreux récits de science-fiction et de séries cultes comme Star Trek, après que l’astrophysicien Frank Drake (père de la fameuse équation qui porte son nom) la cibla, avec epsilon Eridani, dans le cadre de son programme Ozma (précurseur de SETI) à la recherche de signaux radio émis par une civilisation extraterrestre, l’étoile Tau Ceti renforça le degré de sympathie à son égard — et excita de nouveau les imaginations — lorsque fut annoncé, fin 2012, que cinq exoplanètes lui gravitent autour dont deux seraient situées dans sa zone habitable.

Avec une magnitude de 3,5, Tau Ceti (τCeti) est parfaitement visible à l’œil nu dans la constellation de la Baleine (Cetus). Un peu moins grosse et massive que notre Soleil, elle n’est éloignée que de seulement 11,9 années-lumière de nous. Bien entendu, cette proximité a largement contribué à sa célébrité (voir ici la liste de romans, nouvelles, séries et films qui y font référence). La 19e étoile la plus proche de nous apparait en effet comme un très bon candidat à explorer dans notre voisinage galactique.

constellation de la Baleine
Située à seulmeent 11,9 années-lumière de nous, l’étoile Tau Ceti est visible à l’œil nu dans la constellation de la Baleine (Cetus)

Malheureusement pour tous ceux qui espéraient y détecter un jour la présence de formes de vie, l’éventualité vient d’être remise en cause par une équipe de l’université de l’état de l’Arizona dans un article publié dans The Astrophysical Journal. En développant un modèle sur l’évolution de ce système extrasolaire basé sur les caractéristiques physiques de Tau Ceti, les chercheurs se sont aperçus que cette étoile de type spectral G8 a connu d’importantes variations de luminosité au cours de sa longue histoire. Ainsi les super-Terres Tau Ceti e et f, décrites comme présentes dans la zone d’habitabilité de leur étoile-parent, ont-elles pu en être exclues dans le passé. « La planète e est dans la zone habitable seulement dans une hypothèse généreuse, commente Michael Pagano, postdoc à l’ASU (Arizona State University) qui a dirigé ces recherches, « initialement la planète f apparait plus prometteuse, mais les modélisations de l’évolution de l’étoile rendent vraisemblable qu’elle s’est déplacée dans la zone habitable récemment à mesure que Tau Ceti est devenue plus lumineuse (…) » Récemment, c’est-à-dire il y a moins d’un milliard d’années… Il est vrai que cela peut paraître long (et suffisant), mais les chercheurs rappellent que dans le cas de notre biosphère, laquelle a vu apparaître la vie à sa surface il y a au moins 3,8 milliards d’années, il a fallu attendre environ 2 milliards d’années que les changements dans la chimie de notre atmosphère créés par l’activité biologique balbutiante deviennent détectables…

En étudiant la métallicité de τ Ceti, l’équipe a trouvé un rapport du magnésium au silicium de 1,78, ce qui est 70 % supérieur à celui de notre Soleil. Cela n’a peut-être l’air de rien, mais en réalité cela implique que les astres formés autour d’elle dans son enfance, il y a quelque 10 milliards d’années, à partir des poussières et de gaz présents, arborent des propriétés physiques différentes de celles qui sont communes dans notre Système solaire. « Les planètes de Tau Ceti pourraient très bien être dominées par l’olivine dans des régions peu profondes du manteau avec des couches inférieures dominées par le ferropériclase » estime le géophysicien Sang-Heon Shim, qui a collaboré à l’étude. Ce matériau aussi appelé magnésiowüstite, moins visqueux et résistant, peut en l’occurrence avoir de profondes conséquences sur le volcanisme et la tectonique des plaques. Le chercheur souligne à cet effet que « cela nous rappelle que les processus géologiques sont fondamentaux pour comprendre l’habitabilité d’une planète ».

illustration surface super terre tau ceti
En vertu de l’analyse du spectre de l’étoile Tau Ceti, qui présente une relative abondance de magnésium et silicium, une équipe de chercheurs s’est intéressée à la géologie des super-Terres qui lui gravite autour, imaginant ses paysages comme pour cette illustration qui tient compte des possibles caractéristiques physiques de ces mondes situés à 12 années-lumière de nous

Mais il n’est nul besoin de s’attrister. Comme le rappelle son collègue Michael Pagano dans sa conclusion « (…) même si la vie autour de Tau Ceti est peu probable, il ne devrait pas être considéré comme une déception, mais devrait plutôt revigorer nos esprits pour regarder combien les planètes exotiques sont probables et comme toutes ces nouvelles et inhabituelles planètes peuvent exister dans le vaste univers ».

Pour ce qui est de la recherche de la vie ailleurs, au sein d’autres mondes dans notre Système solaire et au-delà, la NASA est loin de baisser les bras. Une semaine environ après qu’Ellen Stofan, directrice scientifique à l’agence spatiale américaine, ait déclaré :

« je pense que nous allons avoir des indications fortes que de la vie existe au-delà de la Terre d’ici une décennie et que nous aurons des preuves définitives dans 20 à 30 ans » 

la NASA annonçait la création de NExSS (Nexus for Exoplanet System Science) brillant collectif de scientifiques de divers horizons et domaines. Dans le communiqué de presse, Jim Green, directeur des sciences planétaires à l’agence spatiale explique « cet effort interdisciplinaire relie les meilleures équipes de recherches et fournit une approche synthétisée dans la recherche des planètes ayant le plus grand potentiel de signes de vie » poursuivant que « la chasse aux exoplanètes n’est pas seulement une priorité pour les astronomes, c’est aussi d’un très grand intérêt pour les planétologues et climatologues ». Les prochains épisodes s’annoncent excitants.

tau ceti system
Illustration du système Tau Ceti, situé à 12 années-lumière de la Terre. Il y aurait cinq exoplanètes autour de cette étoile visible à l’œil nu dans la constellation de la Baleine. Les deux super-Terres présentes dans la zone habitable ne le seraient que depuis moins d’un milliard d’années

Crédit illustrations :

J. Pinfield (RoPACS network at the University of Hertfordshire, 2012) ; Joshua Gonzalez ; photo : University of Hertfordshire

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