Toutes les planètes n’ont pas d’étoile : quand vous pensez à une planète, vous pensez probablement à l’une des planètes de notre système solaire, comme la Terre, Jupiter ou Mars.
La plupart des exoplanètes que nous avons découvertes sont similaires à celles de notre système solaire. Elles orbitent autour de leur étoile mère avec une précision horlogère.
Cependant, toutes les planètes n’existent pas dans des systèmes aussi ordonnés. Certaines planètes flottent seules dans la galaxie, sans être liées à une étoile en particulier. Ces solitaires sont appelées « planètes vagabondes » ou parfois « planètes libres ».
Elles ne sont pas faciles à étudier, car elles ne tournent autour d’aucune étoile et ne peuvent être observées de manière fiable ou répétée. Pour en détecter une, les scientifiques doivent essentiellement avoir de la chance et observer une planète vagabonde passer devant une étoile au hasard.
À quoi ressemblent les planètes vagabondes ?
Tout comme les planètes que l’on trouve dans les systèmes solaires, les planètes vagabondes sont de toutes tailles.
Certaines sont énormes et gazeuses, comme Jupiter (et parfois même plus grandes), tandis que d’autres ressemblent davantage aux géantes glacées Neptune ou Uranus, qui sont plus petites.
Certaines d’entre elles sont même semblables à notre propre planète : petites et rocheuses.
La principale caractéristique qui les relie toutes est leur température.
Comme elles ne sont pas réchauffées par une étoile mère, la surface des planètes vagabondes est très froide. La chaleur qu’elles dégagent provient de leur intérieur.
Une partie de cette chaleur interne est mécanique. Tout comme lorsque vous soulevez et reposez plusieurs fois un morceau de plastique, les forces mécaniques à l’œuvre lors de la formation d’une planète génèrent de la chaleur, qui serait suffisante pour faire fondre complètement la surface des planètes rocheuses. La chaleur s’estompe progressivement à mesure que la planète vieillit.
Une autre source de chaleur est la désintégration radioactive. Les éléments lourds (y compris les éléments radioactifs) finissent par être piégés au centre des planètes. À mesure que ces éléments radioactifs se désintègrent, le noyau est continuellement chauffé.
Ensemble, ces deux sources pourraient maintenir l’intérieur d’une planète extrêmement chaud pendant très longtemps. Prenons l’exemple de la Terre. La Terre a environ 4,5 milliards d’années et on estime que la température de son noyau se situe entre 5 000 et 6 000 degrés Celsius, soit à peu près la même température que la surface du Soleil. L’attraction gravitationnelle de la Lune y contribue également un peu.
Au fur et à mesure que la chaleur issue de leur formation et les matériaux radioactifs présents dans leur noyau s’estompent au cours de milliards d’années, les planètes errantes finiront par se geler complètement.
Comment se forment les planètes vagabondes ?
Certaines planètes vagabondes se forment « normalement », comme celles de notre système solaire. Alors que le mélange de poussière et de gaz (appelé « disque protoplanétaire ») tourbillonne autour d’une étoile en formation, les particules entrent progressivement en collision et commencent à s’agglomérer. Au fil des millions d’années, certaines de ces agglomérations grossissent suffisamment pour commencer à aspirer tout ce qui se trouve sur leur orbite, formant ainsi les planètes telles que nous les connaissons.
Cependant, les premières années d’un système solaire ne sont pas une période tranquille. Elles sont marquées par des changements rapides et une grande instabilité. À mesure que plusieurs planètes se forment, l’instabilité du système entraîne la migration des planètes vers différentes orbites. Parfois, si une planète est particulièrement malchanceuse, elle est complètement éjectée du système solaire, devenant ainsi une planète vagabonde. Une autre étoile (ou un trou noir ou une étoile à neutrons) passant à proximité peut également déstabiliser un système solaire existant, entraînant l’éjection d’une planète.
Par ailleurs, les scientifiques pensent qu’il est probablement possible que des planètes vagabondes se forment directement à partir de nuages de matière flottant dans l’espace, un peu comme les étoiles elles-mêmes. Cependant, la taille de ces planètes fait l’objet d’un débat.
Quoi qu’il en soit, une fois qu’une planète commence à errer seule dans la galaxie, elle le restera probablement pour toujours.
La vie peut-elle exister sur une planète vagabonde ?
Probablement, mais elle serait sans doute beaucoup plus limitée que celle que l’on trouve sur les planètes en orbite autour d’étoiles.
Plusieurs endroits de notre système solaire peuvent nous fournir des indices : la Terre et les lunes des géantes gazeuses.
La vie sur des planètes vagabondes semblables à la Terre
Sur Terre, les cheminées hydrothermales, où l’eau océanique normalement glaciale est chauffée à des centaines de degrés par des processus volcaniques, sont des lieux propices à la vie.
L’eau y est chaude et riche en minéraux dissous, ce qui favorise la croissance de bactéries et d’autres organismes simples. Une fois ceux-ci présents, des organismes plus grands et plus complexes apparaissent rapidement. De nombreuses preuves suggèrent que les toutes premières formes de vie sur Terre sont apparues dans de telles zones.
Si la Terre devenait soudainement une planète vagabonde, elle se refroidirait et, en quelques mois ou un an, l’océan serait entièrement recouvert de glace. Cette glace agirait comme un isolant, ralentissant la perte d’énergie vers l’espace.
Il est possible que les profondeurs de l’océan mettent des millions d’années à geler complètement et que les cheminées hydrothermales créent des oasis où des formes de vie simples pourraient se développer tant que la planète resterait géologiquement active, ce qui sera probablement le cas pendant au moins un milliard d’années.
La vie sur les géantes gazeuses errantes et leurs lunes
Outre la Terre, les lunes des géantes gazeuses telles que Jupiter sont considérées comme les meilleurs endroits pour la vie dans notre système solaire.
Bien qu’elles soient recouvertes d’une couche de glace, les forces de marée dues aux interactions gravitationnelles avec Jupiter et les autres lunes réchauffent l’intérieur des lunes. Ce réchauffement peut être très intense, ce qui a fait de Io, la quatrième plus grande lune de Jupiter, le corps le plus volcanique du système solaire.
On ne pense pas qu’Io cache un océan, mais des océans salés pourraient exister sur plusieurs lunes du système solaire, notamment les lunes de Jupiter Europe, Callisto et Ganymède, ainsi que les lunes de Saturne Titan et Encelade.
Si une géante gazeuse et ses lunes étaient éjectées d’un système solaire, il est tout à fait possible que le réchauffement par marée maintienne les conditions nécessaires à la vie sur les lunes pendant des milliards d’années.
Conclusion
Même si la vie que vous trouverez sur des planètes errantes semblables à la Terre ou sur les lunes de géantes gazeuses vagabondes ne sera pas du genre à passionner le capitaine Kirk, elle pourrait tout à fait exister. Ainsi, même si la compagnie n’est pas très bavarde, il est au moins possible que ces planètes aient des amis qui parcourent le cosmos.
