• Home
  • Chimie
  • Astronomie
  • Énergie
  • La nature
  • Biologie
  • Physique
  • Électronique
  •  science >> Science >  >> Astronomie
    Vents stellaires et atmosphères d'exoplanètes en évaporation

    Une illustration du système TRAPPIST-1 de sept planètes autour d'une étoile naine M. L'étoile a à la fois une forte émission d'UV et de rayons X ainsi qu'un vent ionisé qui peut évaporer l'atmosphère d'une planète en orbite à proximité. Les astronomes ont réalisé des simulations en utilisant les paramètres du système TRAPPIST-1 qui révèlent les conséquences complexes possibles d'un vent stellaire sur l'atmosphère d'une planète. Crédit :NASA/ CalTech-JPL

    La plupart des étoiles, y compris le soleil, génèrent une activité magnétique qui entraîne un mouvement rapide, vent ionisé et produit également des émissions de rayons X et d'ultraviolets (souvent appelés rayonnement XUV). Le rayonnement XUV d'une étoile peut être absorbé dans la haute atmosphère d'une planète en orbite, où il est capable de chauffer suffisamment le gaz pour qu'il s'échappe de l'atmosphère de la planète. Étoiles naines M, le type d'étoile de loin le plus courant, sont plus petits et plus frais que le soleil, et ils peuvent avoir des champs magnétiques très actifs. Leurs températures de surface fraîches font que leurs zones habitables (ZH) sont proches de l'étoile (la ZH est la plage de distances à l'intérieur desquelles l'eau de surface d'une planète en orbite peut rester liquide). Toutes les exoplanètes rocheuses qui orbitent autour d'un nain M dans sa HZ, parce qu'ils sont proches de l'étoile, sont particulièrement vulnérables aux effets de la photoévaporation qui peut entraîner une élimination partielle ou même totale de l'atmosphère. Certains théoriciens soutiennent que les planètes avec des enveloppes substantielles d'hydrogène ou d'hélium pourraient en fait devenir plus habitables si la photoévaporation enlève suffisamment de couverture de gaz.

    Les effets du rayonnement XUV sur les atmosphères des exoplanètes sont étudiés depuis près de vingt ans, mais les effets du vent stellaire sur les atmosphères des exoplanètes ne sont que mal compris. les astronomes du CFA Laura Harbach, Sofia Moschou, Jérémy Drake, Julien Alvarado-Gomez, et Federico Frascetti et leurs collègues ont terminé des simulations modélisant les effets d'un vent stellaire sur une exoplanète avec une atmosphère riche en hydrogène en orbite près d'une étoile naine M. Par exemple, ils utilisent la configuration exoplanète dans TRAPPIST-1, une étoile naine M cool avec un système de sept planètes, dont six sont suffisamment proches de l'étoile pour se trouver dans sa HZ.

    Les simulations montrent que, selon les détails, le vent stellaire peut générer des sorties de l'atmosphère d'une planète. L'équipe constate que les champs magnétiques de l'étoile et de la planète jouent un rôle important dans la définition de nombreux détails de l'écoulement, qui pourraient être observés et étudiés via des raies atomiques d'hydrogène dans l'ultraviolet. Les résultats de simulation complexes indiquent que les planètes autour des étoiles hôtes naines M sont susceptibles d'afficher une gamme variée de propriétés atmosphériques, et certaines des conditions physiques peuvent varier sur de courtes échelles de temps, ce qui rend plus complexes les interprétations observationnelles des transits séquentiels d'exoplanètes. Les résultats de la simulation mettent en évidence la nécessité d'utiliser des simulations 3D qui incluent des effets magnétiques afin d'interpréter les résultats d'observation pour les planètes autour des étoiles naines M.


    © Science https://fr.scienceaq.com