Les exoplanètes potentiellement habitables sont si incroyablement courantes que les astronomes ont commencé à envisager des situations plus inhabituelles où la vie pourrait apparaître. Peut-être que la vie peut être trouvée sur la lune d’un Jupiter chaud ou dans l’océan chaud d’une planète voyou. Récemment, on a même pensé que des mondes habitables pourraient orbiter autour de naines blanches.
Nous savons que certaines naines blanches ont des planètes et, malgré l’absence de fusion nucléaire, les naines blanches émettent suffisamment de lumière et de chaleur pour avoir une zone habitable. Mais la question reste de savoir si une planète pourrait conserver un environnement riche en eau jusqu’au stade géante rouge d’une étoile avant de devenir une naine blanche. C’est l’objet d’un nouvelle étude posté sur le arXiv serveur de préimpression.
L’étude commence par énoncer une évidence. Tout monde habitable autour d’une étoile de la séquence principale sera probablement dépouillé de son atmosphère et de son eau à mesure que l’étoile se transformera en géante rouge. Au moment où l’étoile deviendra une naine blanche, toute planète qui était habitable sera stérile, voire consumée par son étoile. Le travail se poursuit ensuite en considérant des mondes plus lointains dans un système. Peut-être qu’un monde hycéen froid et glacial pourrait devenir habitable au stade nain blanc.
Il s’avère qu’il y a deux étapes critiques. La première est qu’un monde océanique aurait besoin de retenir une grande partie de son eau pendant la phase mourante de l’étoile de la séquence principale. Comme on peut s’y attendre, plus une planète est éloignée de son étoile, plus elle retient d’eau. Pour une étoile semblable au Soleil, un monde océanique devrait être situé à plus de trois fois la distance de la Terre pour retenir l’eau. Pour conserver de vastes océans semblables à la Terre, la planète devrait être à environ 10 UA, soit à peu près la distance de Saturne au soleil.
La deuxième étape critique est la migration orbitale. Une fois que l’étoile deviendra une naine blanche, un monde océanique sur l’orbite de Saturne serait une planète de glace bien au-delà de la zone habitable. Pour devenir un monde vivant, il lui faudrait se déplacer vers une orbite proche et chaude. Ceci est possible à la fois grâce à l’interaction avec la nébuleuse formée au stade de la géante rouge, ainsi que grâce aux interactions gravitationnelles entre les planètes.
Notre propre système solaire, par exemple, a connu une phase de migration dans sa jeunesse. Toutefois, comme le montre l’étude, le moment choisi pour cette migration est crucial. Si la migration vers l’intérieur d’un monde se produit trop tôt, une grande partie de l’eau s’évaporera. Si cela arrive trop tard, le système se sera stabilisé au point que le monde ne pourra plus entrer dans la zone habitable.
Dans l’ensemble, l’étude révèle que la plupart des mondes autour d’une naine blanche seront soit secs avant d’entrer dans la zone habitable, soit retiendront de l’eau et resteront à la limite extérieure du système. Mais comme le soulignent les auteurs, il est *possible* qu’un monde hycéen extérieur migre au bon moment pour retenir l’eau et devenir un monde chaud semblable à la Terre. Peu probable, mais possible.
Trouver une planète habitable autour d’une naine blanche est donc un long chemin. Mais étant donné à quel point il peut être facile d’étudier les atmosphères de ces mondes, cela vaut certainement la peine d’y jeter un coup d’œil.
Plus d’informations :
Juliette Becker et al, Le sort des océans sur les planètes de première génération en orbite autour des naines blanches, arXiv (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2412.12056