Condition n°2 : La masse de la planète et l'atmosphère.revoir
La masse de la planète est un paramètre essentiel puisqu'elle détermine la présence de l'atmosphère. En effet, la gravité (qui est proportionnelle à la masse de la planète) permet d'attirer certains atomes et de les retenir sur la planète. Elle doit d’abord être suffisante pour que la gravité soit en mesure de retenir des éléments légers comme le carbone ou l’oxygène. L'expression mathématique de la loi universelle de gravitation selon Isaac Newton vaut :
La masse de la planète ne doit pas non plus être trop grande. Pour les planètes géantes du système solaire, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, la gravité est si forte qu’aucun élément chimique n’a pu s’échapper.
Si la planète est trop massive elle retient intégralement les gaz les plus légers. Ces planètes sont ainsi constituées essentiellement d’hydrogène et d’hélium ce qui crée une atmosphère à base de méthane ou d'amoniac qui empêche la formation des molécules de la vie.
La masse de la Terre vaut approximativement 5,9736×10^24 kg.
Jupiter sur son obite (masse trop grande)
Mercure vue par la sonde MESSENGER (masse trop faible)
Si la planète n'est pas assez massive, elle laisse échapper l'hydrogène mais aussi les gaz plus lourds indispensables à la vie comme l'oxygène, ainsi que l'eau qui va s'évaporer dans l'espace. De telles planètes dépourvues d'atmosphère sont exposées aux rayons nocifs du Soleil, tels les rayons ultraviolets et les rayons X lesquelles sont nuisibles, en trop grande quantité, au développement cellulaire et peuvent aboutir à l'apparition de cancers. L'atmosphère réduit aussi la fréquence des bombardements de météorite. Dans le système solaire, Mercure est un exemple de ce type de planète.
La Terre (masse idéale)
La vie ne peut donc pas se développer sans la présence d'une atmosphère.. Elle agit comme un bouclier de protection pour les formes de vie. La couche d’ozone contribue grandement à cette protection. Aussi, l'atmosphère permet l'apparition du cycle de l'eau puisque l'eau sous forme gazeuse s'y condense en nuage. Enfin, on retrouve des molécules essentielles à la vie, par exemple le dioxygène.
L'atmosphère terrestre
La planète doit aussi contenir suffisamment de matière radioactive pour pouvoir libérer de l’énergie pendant des milliards d’années. Cette énergie est cruciale pour soutenir un volcanisme et une tectonique des plaques qui sont probablement des facteurs essentiels. C’est ainsi à cause de sa masse trop faible que Mars s’est refroidit trop vite et s’est transformée en un monde sans activité géologique notable.
où : A et B sont deux corps ponctuels de masse respective Ma et Mb exercent l'un sur l'autre des forces attractives, G est la constance gravitationnelle (environ = 6,67*10^-11 N*m^2*kg^-2) et d la distance séparant les deux objets.