Des mondes rocheux dès les premiers instants de l'Univers

Accroche-toi bien.

Des scientifiques viennent de découvrir que des planètes rocheuses — de véritables mondes faits de roche et de métal, peut-être même avec de l'eau — auraient pu commencer à se former bien plus tôt qu'on ne le pensait. Beaucoup plus tôt. Je parle de seulement 100 millions d'années après le Big Bang.

Laisse ça faire son chemin.

L'Univers a environ 13,8 milliards d'années. Donc si des planètes se sont formées à 100 millions d'années, c'est comme si un bébé naissait et apprenait à marcher dans les premières secondes de sa vie. On parle d'un claquement de doigts à l'échelle cosmique.

D'où venait la matière pour ces planètes ?

Voilà ce qui est magnifique dans cette histoire : les toutes premières étoiles ont créé la matière première des planètes par leur propre mort.

Certaines des étoiles les plus anciennes étaient absolument massives — des géantes selon n'importe quel standard. Et quand ces monstres cosmiques sont morts, ils ne sont pas partis doucement. Ils ont explosé en supernovae spectaculaires, dispersant des éléments comme le carbone, l'oxygène et le fer à travers l'Univers.

Ces explosions étaient les premières grandes sources d'éléments lourds nécessaires pour fabriquer des planètes. C'est le recyclage stellaire à l'échelle la plus massive imaginable. Les étoiles sont mortes pour que des mondes puissent finalement naître.

Le Dr Daniel Whalen de l'Université de Portsmouth l'a très bien dit : « Les précurseurs des planètes terrestres peuvent se former autour d'étoiles de faible masse et longue durée de vie, dans les débris des premières explosions cosmiques, 100 millions d'années après le Big Bang. »

Un type d'explosion en particulier, appelé supernova à instabilité de paire, est absolument vertigineux. Une seule de ces explosions peut éjecter plus de 100 fois la masse du Soleil en éléments lourds. C'est une quantité quasi inconcevable de matière pour construire des planètes, dispersée dans l'espace en un seul moment catastrophique.

Des mondes similaires à la Terre dans l'Univers primitif

Quand les chercheurs ont lancé des simulations informatiques de ce qui se passait à ces époques lointaines, ils ont découvert quelque chose de remarquable : des disques en rotation de matière enrichie se formant autour de jeunes étoiles. Ces disques sont essentiellement les berceaux des systèmes planétaires — le même type de structure qui a fini par former notre propre Système solaire.

Dans une simulation, ils ont trouvé un disque autour d'une jeune étoile d'environ 70 % de la masse de notre Soleil. Dans ce disque, assez de matière solide s'était accumulée pour créer l'équivalent de plusieurs masses terrestres de matériau planétaire. Et voici ce qui me fascine : cette matière se trouvait à peu près à la même distance de son étoile que la Terre ne l'est de notre Soleil.

Ce n'est pas une coïncidence à prendre à la légère. Cette distance, c'est là où les températures permettent à l'eau liquide d'exister — la zone idéale pour des mondes potentiellement habitables.

La surprise de l'eau

Mais voilà ce qui m'a vraiment coupé le souffle en lisant cette recherche.

Les simulations ont montré que ces disques primitifs contenaient des quantités importantes d'eau. Pas des traces — des quantités importantes. On parle de seulement quelques fois moins que ce qui était disponible lors de la formation de notre propre Système solaire.

Cela signifie que les ingrédients de base pour l'habitabilité n'étaient pas simplement présents tôt dans l'histoire de l'Univers. Ils étaient présents en quantités significatives, aux bonnes distances de leurs étoiles, dans les bonnes conditions pour potentiellement soutenir la vie telle qu'on la comprend.

On pense que la Terre a obtenu une grande partie de son eau à partir de matériau restant lors du processus de construction planétaire. Si ces mondes primitifs avaient des conditions similaires, ils auraient pu suivre un chemin similaire.

Qu'est-ce que ça signifie pour trouver la vie ?

Voilà où mon cerveau commence à faire des彩翻筋斗. Si des planètes rocheuses et leurs ingrédients se sont formés aussi rapidement après le Big Bang, alors la fenêtre pour que la vie émerge potentiellement quelque part dans l'Univers était ouverte bien plus longtemps que ce qu'on imaginait auparavant.

Pendant des milliards d'années, il aurait pu y avoir des mondes là-bas avec de l'eau, des surfaces rocheuses, la chimie de base nécessaire pour que la vie s'y installe potentiellement. C'est à la fois thrilling et un peu renversant.

Bien sûr, « auraient pu se former » ne veut pas dire « se sont definitely formés » ou que la vie est definitely apparue. Mais cela signifie que l'opportunité existed, bien plus tôt qu'on ne l'avait jamais soupçonné.

On a l'habitude de voir la Terre comme relativement ancienne en termes cosmiques — nous nous sommes formés il y a environ 4,5 milliards d'années quand l'Univers avait déjà environ 9 milliards d'années. Mais ces découvertes suggèrent que des mondes similaires à la Terre auraient pu se former alors que l'Univers était encore essentiellement un tout-petit.

L'essentiel à retenir

Cette recherche élargit notre compréhension de quand et comment les systèmes planétaires auraient pu se former. Elle suggère que l'Univers était bien plus productif dans ses premiers jours qu'on ne lui accordait de crédit.

Et honnêtement ? Je trouve ça magnifique. Les mêmes processus cosmiques qui nous ont donné notre planète — les morts d'étoiles anciennes, la dispersion d'éléments, la construction progressive de mondes — étaient à l'œuvre presque dès le tout début.

La recette des planètes et potentiellement de la vie a été écrite dans les premiers chapitres de l'Univers. Nous commençons juste à lire ces pages.