Une étude, dont les résultats intitulés «Asynchronous rotation of Earth-mass planets in the habitable zone of lower-mass stars» ont été publiés dans la revue Science, a permis grâce à un modèle climatique tridimensionnel de prédire l'influence de l'atmosphère d'une planète sur sa rotation et cela pour des atmosphères très diverses.

Si l'on ne tient pas compte de l'atmosphère, l'effet de marée conduit une planète, relativement proche de son étoile, à faire un tour sur elle-même dans le même temps qu'elle met à parcourir son orbite autour de son étoile, de sorte qu'elle lui présente ainsi toujours la même face comme le fait la Lune avec la Terre.

Comme «la majorité des étoiles sont beaucoup moins lumineuses que le Soleil», pour être habitables les exoplanètes qui gravitent autour d'elles «doivent en être plus proches (ce qui n’est pas le cas de la Terre)», ce qui leur fait subir «cet important effet de marée qui rend leur rotation synchrone».

Ainsi, jusqu'à présent, on pensait «que la majorité des exoplanètes ne pouvaient pas connaître d’alternance jour-nuit comme la Terre. Ce n'est plus le cas aujourd'hui, car l'étude ici présentée a montré qu'il n'est pas besoin d'avoir une atmosphère très épaisse comme celle de Vénus pour maintenir une rotation significative, mais qu'au contraire, plus l'atmosphère est fine, plus l'effet est marqué.

L'explication découle du fait qu'une atmosphère épaisse et nuageuse en réfléchissant une grande partie des rayons lumineux, empêchent les couches basses de l'atmosphère, qui influencent le plus fortement la rotation de la planète, de se réchauffer aisément et ainsi de se mettre en mouvement.

Cette découverte a des conséquences sur l'habitabilité potentielle des exoplanètes, car du fait que «la plupart des planètes potentiellement rocheuses situées dans une zone compatible avec l'existence d'eau liquide à leur surface» ont été découvertes très près de leur étoile, on craignait «qu'elles ne présentent toujours la même face au rayonnement de leur étoile».

Si cela avait été le cas cela aurait donné des conditions assez mauvaises pour l'habitabilité. En effet, «comme les gaz ont tendance à se diriger vers le froid, le côté nuit pourrait ainsi «condenser tout le réservoir d'eau (sous forme de glace, NDLR) du côté nuit», tandis que du côté jour, «s'il parvenait à conserver une petite atmosphère, la température y serait sans doute trop élevée pour autoriser la présence d'eau liquide».

L'idéal est donc d'avoir une alternance jour/nuit, qui «favorise un climat plus uniforme, a priori plus adapté à l'apparition de la vie». En montrant qu'une fine atmosphère peut «suffire à entretenir une rotation propre des exoplanètes», cette étude apporte un espoir supplémentaire de découvrir la vie en dehors du Système solaire.

Plus précisément, les 'exojournées' auraient «une durée plus proche du mois terrestre que de nos 24 heures» ce qui «serait suffisant pour imposer un climat plus proche de celui que connaît la Terre».