Ma thèse en 400 mots : Keavin Moore

Keavin Moore, doctorant à l’iREx, a récemment complété son doctorat à l’Université McGill. Il résume ici son projet de recherche.

Concept d’artiste montrant DG CVn, un système binaire composé de deux étoiles naines rouges. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA/S. Wiessinger

La vie telle que nous la connaissons, la vie organique sur Terre, dépend de la présence d’eau liquide. Bien que la Terre soit en orbite autour d’une étoile dite « naine jaune », le Soleil, la plupart des étoiles de l’univers sont des naines rouges, plus petites et moins brillantes. Autour de ces petites étoiles orbitent un grand nombre de planètes susceptibles d’abriter la vie. Nous espérons mieux les étudier et les comprendre dans un avenir proche. Cependant, les naines rouges sont plus actives, et le rayonnement et les particules qu’elles émettent exposent les planètes qui les entourent au risque de perdre leur atmosphère. Au cours de mon doctorat, j’ai créé un modèle qui combine ce qu’on sait grâce à l’astronomie, à la science atmosphérique et à la géophysique pour étudier les planètes rocheuses autour des étoiles naines rouges et explorer la présence d’eau – et donc l’habitabilité potentielle – de ces mondes.

Mon premier projet portait sur la manière dont l’eau se déplace entre l’intérieur et la surface d’une planète de la taille de la Terre, sous l’effet d’éléments tels que la tectonique des plaques. Le modèle a montré que l’eau pouvait être stockée dans le manteau de la planète (la couche intermédiaire d’une planète terrestre rocheuse, entre le noyau et la surface), ce qui l’empêcherait de se perdre dans l’espace. Cela pourrait éventuellement conduire à un océan liquide stable à la surface. Nous avons ensuite amélioré le modèle pour le rendre plus complexe et plus général.

Crédit: Kevin Moore

La version suivante du modèle a pris en compte le premier stade de l’évolution d’une planète, lorsqu’elle est extrêmement chaude. À ce stade, un océan de silicates (roches) en fusion s’étend de la surface de la planète à son noyau, où l’eau est soluble. Cet océan agit comme un bouclier, empêchant l’eau de s’échapper dans l’espace. Nos simulations suggèrent que ce réservoir de longue durée pourrait améliorer considérablement les chances d’habitabilité des planètes autour des naines rouges.

Enfin, dans le cadre du travail de deux stagiaires du premier cycle, que j’ai supervisés dans le cadre de leur projet de fin d’études, nous avons étudié l’influence de la masse d’une planète sur son habitabilité. Les grosses planètes retiennent mieux l’eau, mais il arrive qu’une grande partie de celle-ci soit piégée dans le manteau de la planète, ce qui ne favorise pas l’habitabilité de la surface.

Nos simulations constituent une base solide pour la poursuite des recherches sur l’habitabilité des planètes rocheuses autour des naines rouges et soulignent l’importance d’étudier les planètes comme des systèmes complets.

Pour en savoir plus

Keavin a obtenu son doctorat à McGill entre 2018 et 2023, sous la supervision du professeur Nicolas Cowan de l’iREx. Sa thèse sera bientôt disponible.