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Même une très fine enveloppe gazeuse suffirait à entretenir la rotation de corps proches de leur étoile.

 
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Marine
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PostPosted: Mon 19 Jan 2015 - 23:13    Post subject: Même une très fine enveloppe gazeuse suffirait à entretenir la rotation de corps proches de leur étoile. Reply with quote

Même une très fine enveloppe gazeuse suffirait à entretenir la rotation de corps proches de leur étoile.

Toutes les planètes du Système solaire tournent sur elles-mêmes dans un grand ballet cosmique. C'est bien connu mais cela n'a pourtant rien d'évident. L'attraction exercée par le Soleil sur les plus proches d'entre elles, Mercure et Vénus, devrait suffire à arrêter ce mouvement de toupie, hérité des tourbillons de matière qui leur ont donné naissance. La force gravitationnelle exercée par la Terre sur la Lune a par exemple suffi à synchroniser le satellite pour qu'il nous présente toujours la même face (le jour lunaire dure donc exactement une année).

Le cas de Mercure est un peu particulier: c'est son orbite chaotique et très elliptique qui lui a permis de conserver une petite rotation propre. Le phénomène à l'œuvre pour Vénus est plus général: il est lié à son atmosphère.

Le rayonnement solaire ne réchauffe en effet pas les atmosphères de manière uniforme ; cela crée des inhomogénéités qui mettent en mouvement les masses d'air (le chaud se déplaçant vers le froid). Les frictions engendrées sur la surface rocheuse par ce phénomène de marée atmosphérique peuvent alors ralentir ou accélérer la rotation de la planète. «Sur Terre, cela peut faire varier la durée du jour d'une demi-milliseconde, dans un sens ou dans l'autre, notamment en fonction des saisons», rappelle Christian Bizouard, spécialiste de la rotation de la Terre à l'Observatoire de Paris.

Un résultat surprenant

Un chercheur français, Jérémy Leconte, ancien membre du Laboratoire français de météorologie dynamique (LMD) du CNRS et aujourd'hui expatrié à l'Institut canadien d'astrophysique théorique à Toronto, s'est demandé avec plusieurs collègues quelle influence ce phénomène pourrait avoir sur les planètes découvertes en dehors du Système solaire. Leur conclusion principale, publiée vendredi dans Science, est surprenante: «Selon notre modèle, il n'est pas nécessaire d'avoir une atmosphère très épaisse comme celle de Vénus (100 fois plus dense que celle de la Terre, NDLR) pour maintenir une rotation significative. Au contraire, plus l'atmosphère est fine, plus l'effet est marqué.»

Une atmosphère épaisse et nuageuse réfléchit en effet une grande partie des rayons lumineux. «Les couches basses de l'atmosphère, qui influencent le plus fortement la rotation de la planète, sont alors plus difficiles à réchauffer et à mettre en mouvement, nous explique Jérémy Leconte. Cela semble évident après coup, mais nous avons d'abord été très surpris par ce résultat avant de réussir à l'interpréter.»

«C'est vraiment un travail impressionnant sur lequel tout le monde se cassait les dents depuis dix ans», félicite spontanément Franck Selsis, responsable du groupe [exo] Terres à l'observatoire de Bordeaux. Et dont les conséquences sur l'habitabilité potentielle des exoplanètes est fondamentale.

Une rotation résiduelle favorise un climat tempéré

La plupart des planètes potentiellement rocheuses situées dans une zone compatible avec l'existence d'eau liquide à leur surface ont en effet été découvertes très près de leur étoile. Les astrophysiciens craignaient pour cette raison qu'elles ne présentent toujours la même face au rayonnement de leur étoile. «Ce n'est a priori pas très bon pour l'habitabilité», souligne Jérémy Leconte. Comme les gaz ont tendance à se diriger vers le froid, le côté nuit pourrait ainsi «condenser tout le réservoir d'eau (sous forme de glace, NDLR) du côté nuit», détaille Franck Selsis. Quant au côté jour, s'il parvenait à conserver une petite atmosphère, la température y serait sans doute trop élevée pour autoriser la présence d'eau liquide.

Au contraire, l'alternance jour/nuit favorise un climat plus uniforme, a priori plus adapté à l'apparition de la vie. Qu'une fine atmosphère puisse suffire à entretenir une rotation propre des exoplanètes est donc plutôt une bonne nouvelle pour ceux qui espèrent que la vie puisse un jour être découverte en dehors du Système solaire. Même si la tâche s'annonce de toute façon compliquée


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