De légère à menaçante : démêler la crise climatique sur les exoplanètes

par Santiago Fernández
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runaway greenhouse effect

Une récente étude innovante sur l’effet de serre incontrôlé a révélé comment le dépassement d’un certain niveau de vapeur d’eau peut déclencher des changements climatiques désastreux sur Terre et sur d’autres planètes. Cette recherche met en évidence une configuration nuageuse distincte jouant un rôle dans ce changement climatique irréversible, offrant un aperçu des climats des exoplanètes et de leur habitabilité. Source : SciTechPost.com

Une collaboration entre l'UNIGE et le CNRS a réussi à simuler l'effet de serre incontrôlable, qui rend une planète totalement inhabitable.

Alors que la Terre est un orbe vibrant de bleu et de vert, regorgeant de vie et d’océans, Vénus est un globe aride et jaunâtre, inhospitalier et dépourvu de vie. La différence de température entre ces planètes n’est que de quelques degrés.

Des astronomes de l'Université de Genève (UNIGE) et du Pôle national de recherche (PRN) PlanetS, soutenus par les laboratoires du CNRS de Paris et de Bordeaux, ont réalisé une simulation inédite du phénomène d'effet de serre incontrôlable. Ce processus peut modifier le climat d'une planète, passant de propice à la vie à extrêmement inhospitalier.

L’équipe a découvert qu’au cours des premières étapes de ce phénomène, la structure atmosphérique et la couverture nuageuse changent radicalement, conduisant à un effet de serre incontrôlable et complexe à inverser. Sur Terre, une légère augmentation de la température moyenne globale, due à une légère augmentation de la luminosité du Soleil, pourrait déclencher ce phénomène, rendant notre planète inhabitable.

L’effet de serre incontrôlable peut transformer une planète habitable dotée d’océans d’eau liquide en un monde brûlant et dominé par la vapeur, hostile à la vie. Crédit : © Thibaut Roger / UNIGE

Effet de serre et scénario d’emballement

Le concept d’un effet de serre incontrôlé n’est pas nouveau. Dans ce scénario, une planète peut passer d'un état tempéré comme celui de la Terre à un état extrême et infernal avec des températures de surface dépassant 1 000°C. Ceci est dû à la vapeur d'eau, un gaz à effet de serre naturel, qui piège le rayonnement solaire absorbé par la Terre, l'empêchant d'être réémis sous forme de rayonnement thermique dans l'espace, à la manière d'une couverture de sauvetage. Un effet de serre modéré est essentiel à la vie sur Terre, car il évite qu’elle ne se transforme en une boule de glace gelée et inhospitalière.

Cependant, un effet de serre excessif entraîne une augmentation de l’évaporation des océans et de la vapeur d’eau atmosphérique. "Au-delà d'un seuil critique de vapeur d'eau, la planète ne peut pas se refroidir, ce qui entraîne un effet d'emballement, une évaporation complète des océans et une hausse des températures pouvant atteindre plusieurs centaines de degrés", explique Guillaume Chaverot, ancien postdoctorant à l'UNIGE et auteur principal de l'étude.

Étude pionnière sur la transition climatique

Les études climatologiques antérieures se sont principalement concentrées soit sur l’état tempéré avant l’effet d’emballement, soit sur l’état inhabitable après. « C’est la première fois qu’une équipe étudie la transition à l’aide d’un modèle climatique global en 3D, étudiant l’évolution du climat et de l’atmosphère au cours de ce processus », précise Martin Turbet, chercheur au CNRS et co-auteur de l’étude.

Un aspect crucial de la recherche est l’émergence d’une configuration nuageuse unique, qui exacerbe l’effet d’emballement, le rendant irréversible. « Au début de la transition, des nuages denses se forment dans la haute atmosphère, modifiant considérablement sa structure », constate Guillaume Chaverot.

Implications pour la recherche de vie extraterrestre

Cette découverte est vitale pour étudier les climats d’autres planètes, en particulier les exoplanètes. «Notre principale motivation dans l'étude des climats extraterrestres est d'évaluer leur potentiel à soutenir la vie», explique Émeline Bolmont, professeure adjointe et directrice du Centre de la vie dans l'univers (LUC) de l'UNIGE, et co-auteure de l'étude.

Le LUC mène des recherches de pointe sur les origines de la vie sur Terre et la recherche de la vie dans les systèmes exoplanétaires. « La découverte de cette configuration nuageuse et de sa signature atmosphérique potentielle dans les observations d'exoplanètes est inattendue et significative », partage Émeline Bolmont. L'équipe est impatiente de poursuivre ces recherches à l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), en se concentrant spécifiquement sur la Terre.

Terre : une planète en équilibre délicat

Les nouveaux modèles climatiques suggèrent qu’une légère augmentation de l’irradiation solaire, entraînant une légère augmentation de la température globale de la Terre, pourrait déclencher un effet de serre irréversible, transformant la Terre en un monde aussi hostile que Vénus. Actuellement, un objectif majeur est de limiter le réchauffement de la Terre induit par les gaz à effet de serre à 1,5 degré d'ici 2050. Les recherches de Guillaume Chaverot cherchent à déterminer si les gaz à effet de serre pourraient déclencher un effet d'emballement, semblable à une légère augmentation de la luminosité solaire, et si les températures seuils pour les deux processus sont identiques.

La Terre est dangereusement proche de ce scénario catastrophique. « Si ce processus incontrôlable se déclenchait sur Terre, l’évaporation de seulement 10 mètres de surface océanique augmenterait la pression atmosphérique de 1 bar. D’ici quelques siècles, les températures de surface pourraient dépasser 500°C, et à terme, avec l’évaporation complète des océans, la pression de surface pourrait atteindre 273 bars et les températures dépasser 1 500°C », conclut Guillaume Chaver.

Foire aux questions (FAQ) sur l’effet de serre incontrôlé

Qu’est-ce que l’effet de serre incontrôlable ?

L’effet de serre incontrôlable est un phénomène climatique dans lequel une planète, comme la Terre, subit une augmentation incontrôlable de sa température. Cela est dû à l’excès de vapeur d’eau dans l’atmosphère, qui emprisonne la chaleur et empêche la planète de se refroidir, ce qui pourrait entraîner des changements climatiques catastrophiques et rendre la planète inhabitable.

Quel est l’impact de l’effet de serre incontrôlable sur la Terre et les autres planètes ?

Sur Terre, une légère augmentation de la luminosité du Soleil, provoquant une légère augmentation de la température globale, pourrait déclencher un effet de serre incontrôlable, transformant la Terre en un environnement inhospitalier. Pour d’autres planètes, en particulier les exoplanètes, cet effet pourrait faire passer leur climat propice à la vie à un climat extrêmement hostile, avec des températures élevées et des océans évaporés.

Quelles conclusions significatives ont été révélées dans la récente étude sur l’effet de serre incontrôlable ?

L'étude a démontré que la structure de l'atmosphère et la couverture nuageuse subissent des changements importants lors de l'effet de serre incontrôlable. Elle a également révélé une configuration nuageuse unique qui exacerbe cet effet, rendant le changement climatique irréversible. Ces découvertes offrent un aperçu des climats des exoplanètes et de leur potentiel à abriter la vie.

Qui a mené l’étude sur l’effet de serre incontrôlé et quelle a été leur méthodologie ?

L'étude a été menée par une équipe d'astronomes de l'Université de Genève (UNIGE) et de membres du Pôle national de compétence en recherche (PRN) PlanetS, avec le soutien des laboratoires du CNRS de Paris et de Bordeaux. Ils ont utilisé un modèle climatique mondial en 3D pour simuler l’ensemble du processus d’emballement des émissions de gaz à effet de serre et ont étudié la transition du climat au cours de ce processus.

Quelles sont les implications de cette étude pour la recherche de la vie sur les exoplanètes ?

Ces recherches sont cruciales pour comprendre les climats des exoplanètes et évaluer leur potentiel à abriter la vie. La découverte de la configuration spécifique des nuages et de leur signature atmosphérique pourrait aider à identifier les exoplanètes soumises à des effets de serre incontrôlables, guidant ainsi la recherche de planètes susceptibles d’héberger la vie.

En savoir plus sur l’effet de serre incontrôlable

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6 commentaires

Lecteur123 décembre 21, 2023 - 2:50 pm

des trucs sympas sur les planètes et la météo. ça fait réfléchir, hein ?

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AbréviationFan décembre 21, 2023 - 8:15 pm

PRN, CNRS, UNIGE, autant d'acronymes !

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Nazi de la grammaire décembre 21, 2023 - 11:54 pm

gud info mais a besoin de plus de ponctuation, c'est difficile à lire

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SpaceNerd55 décembre 22, 2023 - 12:44 am

alors comme si la Terre pourrait se transformer en Vénus ? effrayant!

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Chat curieux décembre 22, 2023 - 7:46 am

L'UNIGE et le CNRS font de la science sérieuse. Ouah!

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StarGazer123 décembre 22, 2023 - 1:18 pm

Les exoplanètes semblent fascinantes, j’espère que nous trouverons de la vie là-bas !

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