Du temps

Les organismes complexes qui constituent "la vie" pourraient avoir besoin de beaucoup de temps pour se former et évoluer. Sur Terre, nous ne savons pas quand la vie est apparue. Des traces d'êtres vivants (fossiles, anomalie isotopiques, "stromatolites") semblent présentes dans les plus anciennes roches sédimentaires actuellement disponibles sur Terre. Ces traces sont débattues, mais elles suggèrent que la vie bactérienne était abondante moins d'un milliard d'années après la formation de la Terre. Cependant, plus de 3 milliards d'années ont ensuite été nécessaires pour que les premières formes de vie multicellulaires à l'origine des animaux et des hommes apparaissent.

Pour que la vie puisse évoluer, il faut que la planète hôte soit capable de conserver du carbone, de l'eau liquide et une surface stable pendant plusieurs milliards d'années. Maintenir les conditions de température et de pression propices à l'eau liquide en surface se révèle être le critère le plus contraignant.

Une première limite sur la durée de l'habitabilité d'une planète est donnée par la durée de vie de son étoile hôte, ou plus précisemment par la durée de vie sur la séquence principale (Diagramme Hertzsprung-Russel), pendant laquelle son énergie est créée dans son cœur par fusion nucléaire des noyaux d'hydrogène en noyaux d'hélium. Sa luminosité est alors stable ou évolue doucement. Quand une étoile quitte la séquence principale, la variation importante de son flux lumineux ne permet pas aux planètes environnantes de conserver des conditions stables à leur surface et donc de potentiellement conserver leur habitabilité. Le soleil, par exemple, sortira de la séquence principale dans près de 5 milliards d'années pour entrer dans une phase de géante rouge. Si la Terre est alors toujours à la même distance du Soleil, elle recevra une quantité d'énergie plusieurs milliers de fois plus importante qu'aujourd'hui. La Terre ne sera alors plus habitable ...

La durée de vie d'une étoile de la séquence principale dépend essentiellement de sa masse. Plus une étoile est massive, plus sa durée de vie sera courte, et donc moins elle sera susceptible d'héberger une planète durablement habitable. Les étoiles dont la masse est supérieure à 1,5 fois celle du Soleil sont peu propices à posséder des planètes hébergeant de la vie "développée", car leur durée de vie est inférieure à 4.5 milliards d'années, soit le temps qu'il a fallu sur Terre pour que la vie intelligente apparaisse depuis la formation du Soleil.