Nous sommes au bord de la prochaine phase de découverte planétaire. Les planètes de la masse de la Terre sont hors de portée aujourd'hui, mais une nouvelle classe de super planètes terrestres est en train d'être découverte, et d'autres seront créées avec la prochaine génération de télescopes terrestres et spatiaux. La recherche la plus intéressante sera peut-être dans les atmosphères de ces planètes.
Les super-terres peuvent avoir jusqu'à 10 fois la masse de la terre, mais avec une surface solide et de l'eau liquide, elles pourraient très bien être habitables. Une récente présentation d'Eliza Miller-Ricci de l'Université Harvard lors de la 213e réunion de l'American Astronomical Society a discuté des types d'atmosphères que les astronomes pourraient voir lorsque ces super-Terre commenceraient à apparaître. Bien qu'intéressant scientifiquement - le dégazage géologique, les preuves de la tectonique des plaques et l'épaisseur ou la minceur de l'atmosphère, la question la plus intéressante sera: les super planètes terrestres peuvent-elles soutenir la vie?
Pour avoir la vie telle que nous la comprenons, les super planètes terrestres (comme les planètes terrestres ordinaires) devront avoir de l'eau liquide à leur surface, et cela nécessite une certaine plage de températures - la zone habitable de l'étoile parente. Comme nous le voyons dans notre propre système solaire, l'atmosphère d'une planète aide à réguler sa température; Vénus a une atmosphère épaisse et il fait assez chaud pour faire fondre le plomb, tandis que la Terre a une belle température pour permettre à l'eau liquide de se former à sa surface. Mars a une atmosphère mince et il fait vraiment froid. Ce n'est pas seulement l'épaisseur de l'atmosphère qui compte, c'est aussi ce qu'il y a dedans: dioxyde de carbone, eau, etc.
Les planètes de masse élevée comme Jupiter sont principalement formées d'hydrogène. Les planètes terrestres de faible masse comme la Terre ne peuvent pas retenir leur hydrogène et il s’échappe dans l’espace au début de la planète. Mais ces super Terre pourraient être capables de conserver leur hydrogène. Au lieu d'une atmosphère à faible teneur en hydrogène comme la Terre, ils pourraient avoir une atmosphère avec de grandes quantités d'eau. Et l'eau est un puissant gaz à effet de serre - des traces de vapeur d'eau dans l'atmosphère terrestre représentent 60% de notre effet de serre, gardant la planète chaude et habitable.
J'ai demandé à Miller-Ricci quel impact aurait de grandes quantités d'hydrogène sur l'atmosphère d'une super planète Terre. Nous avons de l'eau ici sur Terre, mais très peu dans l'atmosphère. La vapeur d'eau est un puissant gaz à effet de serre et aiderait à définir la température de la planète. «La quantité d'hydrogène dans l'atmosphère d'une super planète Terre affecterait considérablement sa zone habitable. C'est une question vraiment importante, c'est ce que nous allons voir ensuite. "
Les missions actuelles peuvent détecter des super-Terre en utilisant la méthode de transit, où la planète atténue la lumière de son étoile parente lorsqu'elle passe devant. En soustrayant la signature chimique lorsque la planète passe derrière l'étoile, les astronomes peuvent déterminer son atmosphère.
Trouver des super-terres est à la limite des télescopes actuels, mais des instruments plus puissants seront bientôt lancés. La mission Kepler de la NASA, lancée en avril 2009, fera apparaître encore plus de super-terres que ce qui a déjà été trouvé. Mais la prochaine génération de télescopes spatiaux, comme le télescope spatial James Webb de la NASA, permettra aux astronomes d'imaginer directement les atmosphères de cette planète.
