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Pourquoi la Terre est-elle la seule planète du système solaire à disposer d'un océan

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La Terre est singulière sur de nombreux points

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La Terre est singulière sur de nombreux points

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La zone d’habitabilité du système solaire

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La zone d’habitabilité du système solaire

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La zone habitable autour des étoiles est une zone théorique où l'eau peut rester liquide à la surface d'une planète et les conditions physiques (température en particulier) sont compatibles avec l'existence de la vie, du moins sous la forme que nous lui connaissons. En fonction du type de l' étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) et donc de sa luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) , la distance de cette zone varie. Les étoiles deviennent plus lumineuses avec l'âge, repoussant la zone toujours plus loin. Si une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...) évolue trop près de son étoile, la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) entraînera l' évaporation (L'évaporation est un passage progressif de l'état liquide à l'état gazeux. Elle est différente de l'ébullition qui est une transition rapide....) de l' ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d'objets (les éléments de l'ensemble),...) des réservoirs d' eau (L'eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) , au contraire des planètes les plus éloignées recouvertes d' océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en...) et autres retenues d'eau complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur...) gelée.

Dans le Système Solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant...) , on estime que cette zone autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit...) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification...) s'étend à partir de 0,95 à 1,67 unités astronomiques (UA, la distance moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la...) au Soleil, soit 150 millions de km environ). De fait, seule la Terre évolue dans cette région. Quant à Mars, elle se situe à la limite de la zone et reste donc un monde (Le mot monde peut désigner :) gelé. Cependant, d'ici quelques milliards d'années, la zone d'habitabilité s'étendra au-delà de l' orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) martienne de sorte qu'il est tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à fait possible que la vie (La vie est le nom donné :) martienne se développe une nouvelle fois, ou se réveille.

Les découvertes les plus récentes faites sur Terre mais également sur d'autres mondes du Système Solaire nous amènent à redéfinir ce qu'est la zone habitable du Système Solaire. Aujourd'hui, cette zone n'est plus seulement définie comme la région où l'eau peut rester liquide à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière...) d'une planète.

La recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l'ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) astrobiologique dans les milieux extrêmes terrestres nous montre que des oasis (Une oasis (du grec ancien), en géographie, désigne une zone de végétation isolée dans un désert. Ceci se produit à proximité d'une source d'eau...) existent dans les environnements les plus hostiles et ouvrent de nouveaux horizons (Conceptuellement, l'horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique, philosophie, littérature, et bien d'autres...) pour la recherche de la vie sur d'autres planètes. Au-delà de la Terre, Mars et Europe (L'Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l'extrémité...) ne sont plus les seules à être considérées comme potentiellement habitables pour des formes de vie (éteintes ou présentes).

Des satellites (Satellite peut faire référence à :) , tels que Ganymède, Callisto, et Titan (Cliquez sur l'image pour une description) , apparaissent comme de nouveaux candidats. Désormais, l'habitabilité peut être considérée à l'échelle d'une planète mais aussi à l'échelle de niches parfois microscopiques, à la surface ou à l'intérieur d'une planète. La vie n'a pas nécessairement besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins secondaires et les besoins...) de l' énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) du Soleil et peut survivre des kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la...) sous la surface. L'éventail des habitats extrêmes terrestres inclut des environnements acides, alcalins, chauds, froids, hypersalins, soumis à des rayonnements intenses ou à l'aridité. Malgré ces conditions, la vie abonde.

Des environnements analogues existent sur d'autres planètes et l' exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres représentés sont...) de ces 20 dernières années nous fournit une vision complètement nouvelle sur le potentiel de la vie dans notre proche voisinage (La notion de voisinage correspond à une approche axiomatique équivalente à celle de la topologie. La topologie traite plus naturellement les notions globales...) planétaire. L'étude des milieux extrêmes terrestres nous interroge sur les limites (ou l'absence de limites) de la vie.

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📰 La zone d'habitabilité du Système Solaire en question

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La zone habitable autour des étoiles est une zone théorique où l'eau peut rester liquide à la surface d'une planète et les conditions physiques (température en particulier) sont compatibles avec l'existence de la vie, du moins sous la forme que nous lui connaissons.

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Les conditions nécessaires à l'apparition de la vie

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Les conditions nécessaires à l'apparition de la vie

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Conditions pour l'apparition de la vie sur une planète

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Les conditions nécéssaires à l'apparition et au développement de la vie sur une planète se résument en un mot: équilibre.

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Les systèmes planétaires favorables à la vie

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Les systèmes planétaires favorables à la vie

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Même si les conditions qui ont donné naissance à la vie sur Terre sont encore loin d'être identifiées de façon précise, il est néanmoins clair que l'apparition de la vie peut s'expliquer par des phénomènes naturels. Si cet évènement a pu se produire à la surface de notre planète, il est tout à fait possible, voire probable, qu'il se soit produit à la surface d'autres planètes où les conditions environnementales le permettaient.

Il serait donc intéressant d'essayer d'évaluer les conditions minimales nécessaires à l'apparition de la vie sur une autre planète et plus spécifiquement aux conditions qui permettent l'apparition d'une vie intelligente. Ce deuxième critère sera plus contraignant, car le passage d'une forme de vie primitive à une forme intelligente implique des conditions environnementales plus stables sur des périodes de temps plus longues.

Les types d'étoiles favorables à la vie

La première question qui se pose concerne l'étoile autour de laquelle la vie pourrait apparaître : quelles sont les conditions qu'une telle étoile doit remplir pour être favorable à l'émergence de la vie ?

Remarquons d'abord qu'un système à étoile unique comme le nôtre semble a priori plus favorable car les planètes se retrouveront naturellement sur une orbite circulaire et stable. Dans un système double ou multiple, les perturbations gravitationnelles des différentes étoiles rendront plus difficile la formation de planètes puis l'existence d'orbites stables. Néanmoins, si les membres du système sont suffisamment séparés, une planète en orbite stable pourrait se former autour de l'une des étoiles.

La masse de l'étoile devrait probablement se situer entre la moitié et le double de celle du Soleil. Une masse plus faible signifierait une luminosité réduite, c'est-à-dire un apport d'énergie insuffisant à l'apparition d'une vie intelligente. Une étoile beaucoup plus massive que le Soleil serait également défavorable, mais dans ce cas à cause d'une durée de vie trop courte. Il a en effet fallu environ un milliard d'années à la vie pour apparaître sur Terre et cinq milliards d'années pour conduire à l' intelligence. Or une étoile de dix masses solaires ne reste en phase stable que pendant quelques millions d'années et une étoile de trois masses solaires pendant 200 millions d'années.

Il y a également une contrainte de composition chimique sur l'étoile. Par exemple, la première génération d'étoiles n'était constituée que d' éléments chimiques créés dans le Big Bang, essentiellement l'hydrogène et l'hélium. Les éléments plus lourds n'apparurent qu'ensuite, au cours de l'évolution de cette première génération. Or, la vie a besoin d'éléments lourds, en particulier de carbone, d'oxygène et d'azote.

Les caractéristiques orbitales favorables à la vie

Quelles sont les conditions que l'orbite d'une planète doit remplir pour être susceptible d'accueillir la vie, en particulier une forme intelligente ?

Le premier élément important est la taille de son orbite. La distance de l'étoile à la planète doit être bien ajustée pour que celle-ci puisse recevoir une quantité d'énergie optimale. Trop près, c'est le cas de Vénus, la planète serait soumise à un flux d'énergie trop important et deviendrait trop chaude. Trop loin, comme dans le cas de Mars, elle ne recevrait pas suffisamment d'énergie et finirait trop froide. Dans le système solaire, la Terre est la seule planète à se trouver dans ce que l'on appelle la zone d'habitabilité.

Pour des raisons de stabilité de la température moyenne, il semble également nécessaire que l'orbite soit pratiquement circulaire, comme celle de la Terre. Une orbite trop elliptique entraîne des variations de distance et de flux d'énergie trop importantes et crée une situation d'extrême instabilité peu favorable à l'émergence de la vie et à son développement.

Mais une planète en orbite circulaire dans la zone d'habitabilité de la bonne étoile ne va pas forcement être idéale, encore lui faut-il des caractéristiques physiques favorables à l'émergence de la vie.

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Les systèmes planétaires favorables à la vie

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Même si les conditions qui ont donné naissance à la vie sur Terre sont encore loin d'être identifiées de façon précise, il est néanmoins clair que l'apparition de la vie peut s'expliquer par des phénomènes naturels. Si cet évènement a...