A- Gliese 581c

Le 4 avril 2007, une planète, orbitant autour de l’étoile Gliese 581, nommé Gliese 581c, a été découverte grâce à la méthode des vitesses radiales par une équipe d'astronomes français, portugais et suisses de l’observatoire de Silla au Chili (ESO) à l’aide du spectrographe de nouvelle génération HARPS (télescope de 3.60m le plus précis du monde). Cette planète se situe dans la zone habitable de l’étoile. Cependant, Gliese 581c peut-elle accueillir la vie ?

Vue d'artiste de Gliese 581c

Voici une vidéo montrant l'orbite de Gliese 581c (en rouge) en accéléré (100 000 fois plus rapide):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les mesures effectuées à l'aide de HARPS permettent de confirmer quelques données seulement.

Sa période de révolution est de 13 jours. 

Gliese 581c orbite à 0,07 UA de son étoile, soit à 10,5 millions de km.

La masse de Gliese 581c est environ 5,4 fois supérieure à celle de la Terre, soit : 5.4 MT = 5.4 x 5.9736 x 1024  ≈ 3.2 x 1025 kg.

 

A partir de ces données, on ne peut que déduire des hypothèses et faire des estimations.

Comparaison entre la Terre et Gliese 581c

Puisque Gliese 581c est proche de son étoile, on peut supposer que cette planète est tellurique. En effet, les planètes telluriques sont en règle générale les plus proches de leurs étoiles. En ce qui concerne Gliese 581c, elle aurait pu, auparavant, être une planète gazeuse située plus loin de l’étoile, puis, en se rapprochant, le gaz se serait évaporé, ne laissant plus que son noyau rocheux.

Si Gliese 581c est tellurique, le rayon de la planète est 1,5 fois plus grand que celle de la Terre soit: 1.5 MT = 6400 x 1.5 = 9600 km

Par conséquent, la gravité à la surface de Gliese 581c est 2,4 fois supérieure à celle de la Terre :


Calcul de la gravité sur Gliese 581c    

Si Gliese 581c est tellurique, on peut supposer que sa masse et donc sa gravité permettent la formation d'une atmosphère.

Si Gliese 581c est tellurique et possède une atmosphère, sa température serait de l'ordre de -3°C pour un albédo de Bond comparable à celui de Vénus, et de 40 °C pour un albédo de Bond comparable à celui de la Terre. Si son atmosphère permet un effet de serre, sa température serait comprise entre 40°Cet 100°C. Sans effet de serre, celle-ci varierait de -18°C à 15°C.

Etats de l'eau en fonction de la température et de la pression atmosphérique sur Gliese 581c

Gliese 581c, du fait de sa proximité par rapport à son étoile, est probablement en rotation synchrone avec son étoile, par conséquent, l'une des ses faces est constamment illuminée, et donc chaude, alors que l'autre, ne bénéficiant par de la luminosité de l'étoile, reste froide.

Du fait de son orbite très proche de l'étoile et légèrement excentrée, Gliese 581c subit des marées dont la force est 400 fois supérieure à celle des marées que la Lune exerce sur la Terre.

En raison de son orbite très proche de son étoile, Gliese 581c est probablement exposée aux éruptions solaires communes aux naines rouges.

 

 

 

 

Les moyens technologiques actuels ne nous permettent pas d'obtenir toutes les informations que l'on souhaiterait avoir sur des objets aussi lointains que Gliese 581c. Il nous manque donc de nombreuses données, cruciales afin de déterminer si Gliese 581 c pourrait abriter le vie, et éventuellement accueillir l'Homme.

On ignore si Gliese 581c possède une atmosphère.

Si elle en possède une, on ignore sa composition. On ne sait donc pas si elle recèle les composants essentiels à la vie, à savoir le dioxygène (O2), indispensable à la respiration, et l’ozone (O3), qui "bloque" certains UV cancérigènes.

De même, on ne sait pas si cette atmosphère contient de l'eau (H2O) ou du dioxyde carbone (CO2), et donc si elle permet un effet de serre.

Enfin, s’il y a une atmosphère, la pression atmosphérique est à déterminer. Celle-ci dépend de la composition chimique de l’atmosphère, que l'on ignore, de sa masse et de la gravité à la surface de la planète.

 

 

En résumé,

On sait que Gliese 581c se situe dans la zone habitable de son l'étoile.

On ne sait pas avec certitude si Gliese 581c est tellurique, on ne peut que le supposer.

De même, sans en être certain, on pense que Gliese 581c possède une atmosphère. Cependant on ignore toujours sa composition.

Il faut donc admettre l'éventualité que Gliese 581c est exposée aux UV, que son atmosphère sans dioxygène (O2) ne permet pas la respiration.

Par ailleurs, on ne peut pas affirmer que l'eau y est présente à l'état liquide, même si la température offre des résultats encourageants.

En outre, la gravité est 2.4 fois supérieure à celle de la Terre. Un homme de 70 kg, ayant un poids de 686 N sur Terre, aurait un poids d'environ 1646 N sur Gliese 581c, cela revient au poids que ressentirait un homme de 168 kg sur Terre. Cela impliquerait pour les éventuels colons de graves complications au niveau de la santé, ainsi que des difficultés à se déplacer.

En l'état actuel de nos connaissances, Gliese 581c reste donc une exoplanète assez hostile à l'Homme.

 

 

Cependant, on connait sur Terre des organismes extrêmophiles vivant dans des conditions similaires sur Gliese 581c. Il n'est donc pas exclu de trouver des formes de vie similaires sur Gliese 581c.

Photo d'un deinococcus radiodurans obresrvé au microscopeSi l'atmosphère est dépourvue d'ozone, exposant ainsi la planète aux UV,  elle permettrait la vie d'organismes radiorésistants, tels que la bactérie nommée deinococcus radiodurans, radiorésistant à 3000 fois la dose de radiations tolérée par l'Homme, mais aussi résistant aux UV. Le deinococcus radiodurans résiste également au froid (jusqu'à -45°C), à la dessiccation, aux attaques acides et au vide, ce qui lui permettrait de vivre dans un environnement froid, acide, aride ou même dépourvu d'atmosphère. Cette résistance est dûe à un mécanisme de réparation très efficace qui rassemble les fragments de son ADN en quelques heures.

 


Photo d'un methanococcoides burtonii observé au microscopeUne atmosphère dépourvue d'effet de serre, impliquant de faibles températures, permettrait à des organismes psychrotolérants de survivre. C'est la cas de l'archée nommée methanococcoides burtonii, capable de survivre jusqu'à -20°C grâce à son génome qui lui permet de produire un ensemble de protéines semblables aux protéines antigel qu'ont certains poissons.

 


Photo d'un staphylothermus marinus observé au microscopeUne atmosphère, dont la composition permet un effet de serre, impliquant de fortes températures autoriserait la vie de certains organismes thermophiles ou hyperthermophiles comme l'archée staphylothermus marinus capable de survivre à des températures atteignant les 98°C. Cette capacité lui vient du réarrangement de ses protéines, compactées.

 

Photo d'un methanosarcina rumen observé au microscopeL'archée methanosarcina rumen est capable de vivre dans un milieu anoxique. Par conséquent, elle serait capable de vivre sur une planète dont l'atmosphère est dépourvue d'oxygène.

 


Photo d'une bacilius subtilis observée au microscopeMême si la planète en question est dépourvue d'atmosphère, la bacillus subtilis, étant capable de survivre dans le vide, peut y vivre. Cette capacité est dûe à la morphologie de ses parois et de sa membrane, très épaisse, constituée d'une couche importante de molécules complexes qui lui assurent une protection contre la dessiccation, les agressions chimiques et enzymatiques. De plus, cette bactérie est capable, pour survivre, de produire de petites vésicules, des spores, dans lesquels son ADN est compacté. A ce stade, son métabolisme est maintenu à un niveau très bas, ce qui lui permet de survivre dans le vide.

 

 

Photo d'une souche bactérienne MT 41La gravité étant très élevée sur Gliese 581c, on peut supposer que, en présence d'une atmosphère, la pression atmosphérique est également très forte. C'est précisément dans ces genres de milieux que vivent certains organismes piezophiles, tels que la bactérie MT 41 qui a été retrouvée à une pression de 1100 atm. La bactérie MT 41 doit cette faculté à ses parois cellulaires qui protègent son cytoplasme par des acides gras polyinsaturés à longue chaîne. De plus, elle synthétise des pores protéiques particuliers contrôlant les échanges avec le milieu externe.

Photo d'un kineococcus radiotoleransDans le cas d'une planète n'ayant  que peu ou pas d'eau à sa surface, des organismes xérophiles, résistant à la dessiccation, pourraient se développer. Par exemple, la bactérie Kineococcus radiotolerans, qui est aussi radiotolérante, est capable de survivre grâce à de puissants mécanismes de réparation chromosomiques.

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