Si les humains étaient obligés de quitter la Terre, quel serait le meilleur endroit où vivre dans notre système solaire? Une étude de l'Université de Porto Rico à Arecibo a fourni une évaluation quantitative de l'habitabilité pour identifier les habitats potentiels de notre système solaire. Le professeur Abel Mendez, qui a produit l'étude, a également examiné comment l'habitabilité de la Terre a changé dans le passé, constatant que certaines périodes étaient encore meilleures qu'aujourd'hui.
Mendez a développé une théorie quantitative de l'habitabilité pour évaluer l'état actuel de l'habitabilité terrestre et pour établir une base de référence pour des comparaisons pertinentes avec les scénarios climatiques passés ou futurs et d'autres corps planétaires, y compris les planètes extrasolaires.
"Il est surprenant qu'il n'y ait pas d'accord sur une définition quantitative de l'habitabilité", a déclaré Mendez, un biophysicien. «Il existe des mesures bien établies de l'habitabilité en écologie depuis les années 1970, mais seules quelques études récentes ont proposé de meilleures alternatives pour le domaine de l'astrobiologie, plus orienté vers la vie microbienne. Cependant, aucune des alternatives existantes des domaines de l'écologie à l'astrobiologie n'a démontré une approche pratique à l'échelle planétaire. »
Sa théorie est basée sur deux paramètres biophysiques: l'habitabilité (H), en tant que mesure relative du potentiel de vie d'un environnement ou de la qualité de l'habitat, et l'habitation (M), en tant que mesure relative de la biodiversité ou de l'occupation. Les paramètres comprennent des variables physiologiques et environnementales qui peuvent être utilisées pour faire des prévisions sur la distribution et l'abondance des aliments potentiels (vie végétale et microbienne), l'environnement et les conditions météorologiques.
L'image ci-dessus montre une comparaison de l'espace habitable potentiel disponible sur Terre, Mars, Europa, Titan et Encelade. Les sphères vertes représentent le volume global avec le bon environnement physique pour la plupart des micro-organismes terrestres. Sur Terre, la biosphère comprend des parties de l'atmosphère, des océans et du sous-sol (voici une définition de la biosphère). Les habitats mondiaux potentiels des autres corps planétaires sont profondément en dessous de leur surface.
Encelade a le plus petit volume, mais le rapport taille-habitat-planète le plus élevé, suivi d'Europa. Étonnamment, Encelade a également la plus grande habitabilité moyenne du système solaire, même si elle est plus éloignée du soleil et de la Terre, ce qui la rend plus difficile d'accès. Mendez a déclaré que Mars et Europa seraient le meilleur compromis entre le potentiel de vie et l'accessibilité.
"Divers modèles planétaires ont été utilisés pour calculer et comparer l'habitabilité de Mars, Vénus, Europa, Titan et Encelade", a déclaré Mendez. «Il est intéressant de noter qu'Encelade est devenu l'objet ayant la plus grande habitabilité souterraine du système solaire, mais trop profond pour une exploration directe. Mars et Europa ont résulté comme le meilleur compromis entre l'habitabilité et l'accessibilité. En outre, il est également possible d'évaluer l'habitabilité globale de toute planète extrasolaire de taille terrestre détectée à l'avenir. D'autres études élargiront la définition de l'habitabilité pour inclure d'autres variables environnementales telles que la lumière, le dioxyde de carbone, l'oxygène et les concentrations de nutriments. Cela permettra d'élargir les modèles, en particulier à l'échelle locale, et ainsi d'améliorer son application dans l'évaluation des zones habitables sur Terre et au-delà. »
Les études sur les effets du changement climatique sur la vie sont intéressantes lorsqu'elles sont appliquées à la Terre elle-même. "La quantité biophysique standard d'habitabilité primaire (SPH) a été définie comme une base de comparaison de l'habitabilité de surface globale pour les producteurs primaires", a déclaré Mendez. «Le SPH est toujours une limite supérieure pour l'habitabilité d'une planète mais d'autres facteurs peuvent contribuer à abaisser sa valeur. Le SPH actuel de notre planète est proche de 0,7, mais il a été jusqu'à 0,9 pendant divers paléoclimats, comme à la fin du Crétacé lorsque les dinosaures se sont éteints. Je travaille maintenant sur la façon dont le SPH pourrait changer avec le réchauffement climatique. "
La recherche d'environnements habitables dans l'univers est l'une des priorités de l'Institut d'Astrobiologie de la NASA et d'autres organisations internationales. Les études de Mendez se concentrent également sur la recherche de la vie dans le système solaire, ainsi que sur les planètes extrasolaires.
"Ce travail est important car il fournit une mesure quantitative pour comparer l'habitabilité", a déclaré Chris McKay, scientifique planétaire de la NASA. «Il fournit un moyen objectif de comparer différents systèmes climatiques et planétaires.»
"Je suis ravi de voir Enceladus sortir vainqueur", a déclaré McKay. "Je pense depuis un certain temps que c'était le monde le plus intéressant pour l'astrobiologie du système solaire."
Mendez a présenté ses résultats lors de la réunion de la Division des sciences planétaires de l'American Astronomical Society au début du mois.
Source: AAS DPS
