Cette caractéristique planétaire unique peut être cruciale pour l’émergence d’une vie complexe dans l’univers

La façon dont une planète s’incline sur son axe de rotation par rapport à son plan orbital autour d’une étoile – ce que nous appelons « l’inclinaison axiale » – pourrait être la clé de l’émergence d’une vie complexe.

Selon une nouvelle étude, une inclinaison axiale modeste, comme celle de la Terre, aide à augmenter la production d’oxygène, ce qui est vital pour la vie telle que nous la connaissons – et les planètes avec des inclinaisons axiales trop petites ou trop grandes peuvent ne pas être en mesure de produire suffisamment d’oxygène pour une vie complexe à prospérer.

« L’essentiel est que les mondes qui s’appuient modestement sur leurs axes peuvent être plus susceptibles de développer des vies complexes », La planétologue Stephanie Olson a déclaré : de l’Université Purdue. « Cela nous aide à affiner la recherche d’une vie complexe, peut-être même intelligente dans l’univers. »

Il est possible que la vie apparaisse en dehors des paramètres que nous connaissons ici sur Terre, bien sûr, mais ce point bleu pâle est le seul monde que nous connaissons avec certitude qui abrite la vie. Par conséquent, il convient de concevoir les recherches en conséquence.

Lorsque nous recherchons des mondes habitables ailleurs dans la galaxie, les premières choses que nous recherchons sont : sont-ils relativement petits et rocheux, comme la Terre ? Et tourne-t-il autour de l’étoile à une distance appelée zone habitable, la région de Boucle d’or ni trop chaude, ni trop froide, car les températures permettent à l’eau liquide d’exister à la surface ?

Ces questions sont bonnes, mais les facteurs contribuant à l’émergence de la vie sont susceptibles d’être plus complexes.

On pense que la présence d’un champ magnétique, par exemple, est très importante, car elle protège l’atmosphère des planètes des vents stellaires. L’excentricité de l’orbite de la planète et le type d’autres planètes du système peuvent également être déterminants.

Olson et son équipe ont été un peu plus précis, en regardant la présence et la production d’oxygène ; Plus précisément, les conditions sur la planète qui peuvent affecter la quantité d’oxygène produite par la vie photosynthétique.

La plupart (mais pas tous) des organismes sur Terre ont besoin d’oxygène respiration – On ne peut pas vivre sans. Cependant, la Terre primitive était pauvre en oxygène. Notre atmosphère est devenue riche en oxygène il y a seulement 2,4 à 2 milliards d’années, une période connue sous le nom de Le grand événement d’oxydation. Elle a été déclenchée par un boom de cyanobactéries, qui injecte des quantités massives d’oxygène en tant que déchet métabolique, permettant l’émergence d’une vie multicellulaire.

À l’aide de la modélisation, Olson et son équipe ont cherché à comprendre comment les conditions dans lesquelles les cyanobactéries peuvent prospérer peuvent survenir.

« Le modèle nous permet de changer des choses comme la durée du jour, la quantité d’atmosphère ou la répartition des terres pour voir comment les environnements marins et la vie productrice d’oxygène dans les océans réagissent », Olson a expliqué.

Leur modèle a montré que plusieurs facteurs pouvaient influencer le transport des nutriments dans les océans d’une manière qui contribuait à l’émergence d’organismes producteurs d’oxygène tels que les cyanobactéries.

Au fil du temps, la rotation de la Terre s’est ralentie, ses jours se sont allongés, des continents se sont formés et ont migré. Les chercheurs ont découvert que chacun de ces changements pourrait aider à augmenter la teneur en oxygène.

Ensuite, ils ont pris en compte l’inclinaison axiale. L’axe de la Terre n’est pas parfaitement perpendiculaire à son plan orbital autour du Soleil ; Il est incliné à un angle de 23,5 degrés par rapport à la verticale – pensez à une sphère de bureau.

Cette inclinaison est la raison pour laquelle il y a des saisons – l’inclinaison du soleil ou du soleil affecte les fluctuations saisonnières. Les changements saisonniers de température affectent également les océans, entraînant des courants de mélange et de convection, et Disponibilité des éléments nutritifs.

Il n’est donc peut-être pas surprenant que l’inclinaison axiale ait eu un impact significatif sur la production d’oxygène dans l’étude de l’équipe.

« Augmenter la tendance à augmenter la production d’oxygène photosynthétique dans l’océan dans notre modèle, en partie en augmentant l’efficacité avec laquelle les composants biologiques sont recyclés », La planétologue Megan Barnett a expliqué de l’Université de Chicago.

« L’effet était similaire au doublement de la quantité de nutriments essentiels au maintien de la vie. »

Mais il y a une limite. Uranus, par exemple, est incliné de 98 degrés par rapport à la verticale. Cette tendance extrême se traduira par une saisonnalité qui peut être trop sévère pour la vie. Une petite tendance, également, peut ne pas produire suffisamment de saisonnalité pour encourager le bon niveau de disponibilité des nutriments. Cela indique qu’il peut également y avoir une zone d’inclinaison axiale modérée – ni trop sévère ni trop petite.

C’est un autre paramètre que nous pouvons utiliser pour aider à réduire l’éventail des planètes ailleurs dans la galaxie qui sont susceptibles d’abriter la vie telle que nous la connaissons.

« Ce travail révèle comment des facteurs clés, y compris la saisonnalité d’une planète, peuvent augmenter ou diminuer la possibilité de trouver de l’oxygène dérivé de la vie en dehors de notre système solaire », a-t-il ajouté. Le biogéochimiste Timothy Lyons a déclaré : de l’Université de Californie Riverside.

« Ces découvertes aideront certainement à guider notre recherche de cette vie. »

La recherche a été soumise en Conférence de géochimie Goldschmidt 2021.