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    Les mini-éruptions mettent potentiellement en péril l'habitabilité des planètes entourant les étoiles naines rouges

    Cette illustration montre une étoile naine rouge en orbite autour d'une hypothétique exoplanète. Les naines rouges ont tendance à être magnétiquement actives, affichant des proéminences d'arc gigantesques et une multitude de taches solaires sombres. Les naines rouges éclatent également avec des éruptions intenses qui pourraient dépouiller l'atmosphère d'une planète voisine au fil du temps, ou rendre la surface inhospitalière à la vie telle que nous la connaissons. En extrayant les données du vaisseau spatial Galaxy Evolution Explorer, une équipe d'astronomes a identifié des dizaines d'éruptions de différentes durées et intensités. L'équipe a mesuré des événements avec moins d'énergie totale que de nombreuses fusées éclairantes précédemment détectées par des naines rouges. Ceci est important car, bien qu'individuellement moins énergique et donc moins hostile à la vie, des éruptions plus petites peuvent être beaucoup plus fréquentes et s'accumuler au fil du temps pour produire un effet cumulatif sur une planète en orbite. Crédit :NASA, ESA, et G. Bacon (STScI)

    Les étoiles naines cool sont des cibles de choix pour la chasse aux exoplanètes en ce moment. Les découvertes de planètes dans les zones habitables des systèmes TRAPPIST-1 et LHS 1140, par exemple, suggèrent que des mondes de la taille de la Terre pourraient entourer des milliards d'étoiles naines rouges, le type d'étoile le plus répandu dans notre galaxie. Mais, comme notre propre soleil, beaucoup de ces étoiles éclatent avec des éruptions intenses. Les naines rouges sont-elles vraiment aussi amicales à la vie qu'elles le paraissent, ou ces éruptions rendent-elles les surfaces des planètes en orbite inhospitalières ?

    Pour répondre à cette question, une équipe de scientifiques a passé au peigne fin 10 ans d'observations ultraviolettes par le vaisseau spatial Galaxy Evolution Explorer (GALEX) à la recherche d'augmentations rapides de la luminosité des étoiles dues aux éruptions. Les fusées émettent un rayonnement sur une large bande de longueurs d'onde, avec une fraction significative de leur énergie totale libérée dans les bandes ultraviolettes où GALEX a observé. À la fois, les naines rouges d'où proviennent les éruptions sont relativement faibles dans l'ultraviolet. Ce contraste, combinée à la résolution temporelle des détecteurs GALEX, a permis à l'équipe de mesurer des événements avec moins d'énergie totale que de nombreuses éruptions précédemment détectées. Ceci est important car, bien qu'individuellement moins énergique et donc moins hostile à la vie, des éruptions plus petites peuvent être beaucoup plus fréquentes et s'accumuler au fil du temps pour produire un environnement inhospitalier.

    "Et si les planètes étaient constamment baignées par ces plus petits, mais toujours significatif, fusées éclairantes ?", a demandé Scott Fleming du Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Maryland. « Il pourrait y avoir un effet cumulatif.

    Pour détecter et mesurer avec précision ces flares, l'équipe a dû découper les données GALEX en une résolution temporelle très élevée. A partir d'images avec des temps de pose de près d'une demi-heure, l'équipe a pu révéler des variations stellaires d'une durée de quelques secondes seulement.

    Premier auteur Chase Million of Million Concepts in State College, Pennsylvanie, a dirigé un projet appelé gPhoton qui a retraité plus de 100 téraoctets de données GALEX conservées aux archives Mikulski pour les télescopes spatiaux (MAST), situé au STScI. L'équipe a ensuite utilisé un logiciel personnalisé développé par Million et Clara Brasseur (STScI) pour rechercher plusieurs centaines d'étoiles naines rouges et détecté des dizaines d'éruptions.

    "Nous avons trouvé des éruptions d'étoiles naines dans toute la gamme à laquelle nous nous attendions à ce que GALEX soit sensible, des petites fusées éclairantes qui durent quelques secondes, aux fusées monstrueuses qui rendent une étoile des centaines de fois plus lumineuse pendant quelques minutes, " dit Million.

    Les éruptions détectées par GALEX sont similaires en force aux éruptions produites par notre propre soleil. Cependant, parce qu'une planète devrait orbiter beaucoup plus près d'un froid, étoile naine rouge pour maintenir une température favorable à la vie telle que nous la connaissons, de telles planètes seraient soumises à plus d'énergie d'éruption que la Terre.

    De grandes éruptions peuvent détruire l'atmosphère d'une planète. La forte lumière ultraviolette des fusées éclairantes qui pénètre à la surface d'une planète pourrait endommager les organismes ou empêcher la vie de se développer.

    Actuellement, les membres de l'équipe Rachel Osten (STScI) et Brasseur examinent les étoiles observées par les missions GALEX et Kepler pour rechercher des éruptions similaires. L'équipe s'attend à trouver à terme des centaines de milliers de fusées éclairantes cachées dans les données GALEX.

    « Ces résultats montrent l'intérêt d'une mission d'enquête comme GALEX, qui a été initié pour étudier l'évolution des galaxies à travers le temps cosmique et a maintenant un impact sur l'étude des planètes habitables proches, " dit Don Neill, chercheur au Caltech à Pasadena, Californie, qui faisait partie de la collaboration GALEX. "Nous n'avions pas prévu que GALEX serait utilisé pour les exoplanètes lorsque la mission a été conçue."

    Des instruments nouveaux et puissants comme le télescope spatial James Webb, lancement prévu en 2018, sera finalement nécessaire pour étudier les atmosphères des planètes en orbite autour d'étoiles naines rouges et rechercher des signes de vie. Mais alors que les chercheurs posent de nouvelles questions sur le cosmos, archives des données des projets et missions passés, comme celles tenues au MAST, continuer à produire de nouveaux résultats scientifiques passionnants.

    Ces résultats ont été présentés lors d'une conférence de presse lors d'une réunion de l'American Astronomical Society à Austin, Texas.

    La mission GALEX, qui a pris fin en 2013 après plus d'une décennie à balayer le ciel à la lumière ultraviolette, a été dirigé par des scientifiques de Caltech. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, aussi à Pasadena, Californie, géré la mission et construit l'instrument scientifique. JPL est géré par Caltech pour la NASA.


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