Les conditions qui permettent la formation d'une

planète ou la vie pourrait se former

 

 

 

Les conditions qui ont permit a la Terre d’apparaître et qui ont crée la vie sur elle sont nombreuses et variées à grande et petite échelle. Que ce soit la quantité de matière qu'il a fallut pour que notre Terre se forme ou le temps nécessaire pour qu'elle devienne habitable, ainsi que les événements qui ont permis cette évolution Tous ces nombreux détails déterminent l'habitabilité d'une planète.

 

 

I-Une bonne position spatiale

 

L'habitabilité d'une planète dépend en grande partie des caractéristiques du système planétaire qui l'abrite et donc de l'étoile en son centre dont la présence est l'un des critères majeur pour que la vie se forme sur la planète.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-La température

 

La température sur une planète dépend de la température de la photosphère de l’étoile autour de laquelle elle gravite et de sa distance par rapport a elle. La température de notre soleil à sa surface s'approche de 5750K.

 

 

Classe	température	couleur
O	> 25000 K	bleue
B	10000 - 25000 K	bleue-blanche
A	7500 - 10000 K	blanche
F	6000 - 7500 K	blanche-jaune
G	5000 - 6000 K	jaune
K	3500 - 5000 K	jaune-rouge
M	< 3500 K	rouge

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Etoiles de differentes couleurs (donc températures différentes)

 

Pour l'instant on estime que, actuellement, les classes F et G et aussi du début à la moitié de la classe K sont les deux domaines spectraux les mieux appropriés pour les étoiles susceptibles d'accueillir des systèmes abritant la vie. Ces domaines spectraux correspondent aux températures de peu plus de 7000K à environs 4000K. Le Soleil a donc encore un domaine spectral idéal pour que la vie perdure sur Terre puisqu'il est dans la fin de la classe G. Cependant, dans près de 3 milliards d'années et avec une lente modification, le soleil se changera une géante rouge et donc sa température ne sera plus favorable pour notre mode de vie. Les étoiles ayant une classe F, G ou K ont donc un certain nombre de particularités qu'il faut prendre en compte vis à vis de l'habitabilité d'une planète:

 

• Ces étoiles ont une durée de vie très longue, elles brûlent pendant au moins plusieurs milliards d'années. La vie a donc tout le temps nécessaire pour apparaître et se développer. Les étoiles qui brûlent approximativement moins d'un milliard d'années sont les étoiles appartenant aux classes O, B et A et qui sont plus lumineuses. Elles brûlent moins d'un milliard d'années et pour certaines, elles ne brûlent que 10 millions d'années. Ces étoiles ne sont donc pas appropriées pour que la vie puisse s'y développer car leur durée de vie est trop courte.

 

• La vie est apparue sur Terre grâce à, en partie, plusieurs réactions qui ont crées l'atmosphère avec les gaz qui la composent actuellement. Les rayons ultraviolets émis par ces étoiles ont assez d'intensité pour enclencher le processus de réaction pour la formation de l'ozone qui est un élément indispensable pour la protection des les humains contre les radiations. Malgré tout, il ne faut pas que ces rayons ultraviolets soient trop puissant car ils pourraient alors traverser les défenses de l'atmosphère et irradier les humains. Ces étoiles ne sont ni trop chaudes, ni trop froides, et brûlent suffisamment longtemps pour que la vie ait une chance d'y apparaître et de se développer. Une question encore d'actualité est de savoir si les étoiles moins lumineuses, entre la fin de la classe K et la classe M, sont également susceptibles d'accueillir des planètes habitables reste ouverte. Elle est cependant cruciale, car la majorité des étoiles sont de ce type. (naines rouges). Il faudra aussi prendre en compte le fait que l'étoile en question n'ai pas de faibles variations de sa luminosité qui pourrait entraîner par exemple une ère glaciaire. Les systèmes bipolaires sont aussi a éviter en raison du manque de stabilité de l'orbite de la planète gravitant autour des étoiles.

 

 

 

2-La zone d'habitabilité

 

La zone d'habitabilité est une zone théorique aux environs de l'étoile. Les planètes gravitants autour de cette étoile et étant dans cette zone pourraient avoir de l'eau liquide à leur surface du fait que la température correspondant à la température rendant l'eau liquide, soit de 0 à 100°C. L'eau est considérée comme le second élément le plus important, après l'étoile, pour la vie. Cette zone d'habitabilité à

deux caractéristiques particulières. La première est que sa localisation en fonction de son

étoile change au fil du temps. Étant donné que les étoiles deviennent de plus en plus

lumineuses au fil du temps, leur zone d'habitabilité va s'écarter de l'étoile en fonction

de cette variation. Mais si cette variation est trop rapide, les planètes qui gravitent autour

de l'étoile ne resterons qu'un court instant dans la zone habitable et donc il n'y aura qu'une

très faible probabilité pour que la vie se forme. La seconde est qu'il ne faut pas qu'un corps

quelconque ayant une masse importante se forme dans la zone d'habitabilité ou dans ses

environs proches. Les planètes gazeuses géantes sont un bon exemple. Leur présence dans

cette zone aurait pour conséquence d’empêcher les planètes telluriques de se former.

On peu prendre comme exemple saturne ou encore Jupiter qui aurait très bien pus empêcher

la Terre, Mercure, Venus ou Mars de se former. Et même si elles l'avaient pus elles seraient

devenues des satellites des ces planètes gazeuses. En explorant de nombreux systèmes

stellaires nous avons observé d'autres combinaisons de système que le notre qui place

les planètes telluriques à l’intérieur et les gazeuses à l'extérieur. On a découverts des

combinaisons plaçant des planètes géantes gazeuses proche de l'étoile autour de laquelle

elles gravitent. Sur ces systèmes ci, la probabilité de l'existence d'une zone d'habitabilité est

faible.

 

zone d'habitabilité

 

 

 

II- Les critères d'une planète habitable

 

Après avoir déterminé si une planète à une bonne position spatiale on devra alors étudier les caractéristiques de la planète afin de déterminer si les êtres humains peuvent y vivre ou non.

 

 

  1-Les mouvements de la planète

 

L'orbite de la planète ainsi que son axe de rotation sont deux points essentiel pour déterminer la température a la surface de la planète a chaque instant lors d'une révolution complète de la planète autour de son étoile. Si l’excentricité orbitale est trop haute sur une planète, il y aura forcement des variations de température plus ou moins fortes en fonction de la grandeur de cette excentricité. Ce qui empêchera la survie des êtres vivants car même si ils peuvent survivre a des variations de températures, ils ne peuvent toutefois pas s'adapter a de trop fortes variations de température.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Excentricité orbitale

La rotation de la planète autour de son axe de rotation est aussi un critère majeur dans l’évaluation de la température a la surface de la planète, il ne faut pas, par exemple, que la planète présente la même face a son étoile car il y aurai alors une partie de la planète brulée par le rayonnement du soleil et l'autre partie serai gelée. La durée d'une journée (en se basant sur la durée d'une journée terrestre) ne doit pas être trop longue car cela provoquerai les mêmes problèmes que pour une trop forte excentricité orbitale.

Axe de rotation  de la Terre

 

  2-Caractéristiques structurelles de la planète

 

Il est nécessaire pour les humains que la planète soit tellurique, les planètes gazeuses n'ayant pas de surface stable, pour avoir un sol immobile. De plus ces planètes n'ont pas conservé leurs couches de gaz tel que l'hydrogène ou l'hélium qui causeraient des problèmes pour la vie humaine. La Terre s'est formée a partir des grains de poussières disséminés dans les nuages de gaz du soleil, ces grains de poussières, composes d'un noyau solide comportant des atomes de silicium, d’oxygène, de magnésium, de fer etc..., se sont agglutines ensemble pour former la planète. Après plusieurs millions d’années la terre a fini sa «croissance», les matériaux légers comme l’hydrogène et l’hélium se sont vaporises sous l'effet de la chaleur du soleil et se sont ensuite disperses dans l'espace. Il ne restait donc plus que les matériaux les plus lourds comme le fer et le silicates qui forment ensemble le noyau et le sol de la planète. La masse de la planète doit être suffisamment haute pour qu'il y ait une atmosphère viable et que les molécules nécessaire a la vie comme celles de l'eau ne puissent pas atteindre la vitesse de libération a cause de vent ou autre. Une planète a faible masse ne pourra donc pas retenir son atmosphère et n'aura pas assez d’éléments pour effectuer la biochimie de base pour créer la vie ce type de planète est donc a éviter.

 

  3-Présence d'eau sur la planète

 

Ensuite, même si la planète ainsi formée a une masse suffisante, cela ne suffira pas pour que la vie se forme sur elle, il faut que l'eau y soit présente car elle est essentielle à l'apparition de la vie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Présence d'eau

 

Les circonstances qui ont provoquées l'apparition de la vie sur Terre ne sont pas encore définies avec précision. Le déroulement de ce processus étant encore inconnu sur certains points, il est donc impossible de dater cet événement. Les scientifiques ont néanmoins pus décréter que l'eau liquide fut un élément majeur dans ce processus car c'est l'endroit ou les molécules diverses on pus se mélanger en masse nécessaire pour créer d'autres molécules plus spéciales, complexes et particulières tout en restant protégées des rayonnement qui sont mauvais pour ces formations.

L'eau protégeais ces molécules des rayons ultraviolets et des rayons cosmiques. Il y a eu de nombreux processus qui se sont produits en même temps pour créer la couche océanique de la Terre.

L'eau qui était contenues dans les couches plus profondes sont remontées à la surface sous la forme d'eau gazeuse (vapeur). Cette vapeur a ensuite formé une manteau nuageux autour de la Terre. Les premières océans se sont ensuite formés grâce aux précipitations de ces nuages présent sur une très grande partie du globe en grande quantité, les pluies frappant la Terre ont rependus abondement l'eau et agrandis les océans. Mais cette eau provient aussi d’ailleurs, pendant le «Grand bombardement» de l'eau est arrivée sur Terre sous forme de corps d'eau solide qui on ensuite fondus après s’être écrasé sur Terre.