Vue d'artiste des sept planètes en orbite autour de l'étoile TRAPPIST-1. Le système est situé à 40 années-lumière de notre planète. ESO/M. Kornmesser L'un des systèmes stellaires les plus captivants au-delà du système solaire se trouve dans notre arrière-cour galactique. C'est peut-être une étoile naine rouge commune, mais les exoplanètes qu'il possède sont tout sauf ordinaires. En réalité, de nouvelles observations ont montré que les mondes extraterrestres de TRAPPIST-1 peuvent être vraiment très spéciaux.
Situé à 40 années-lumière de la Terre, TRAPPIST-1 est une mini version de notre système solaire. En orbite autour de la naine rouge ultrafroide se trouvent au moins sept petites exoplanètes connues de dimensions semblables à celles de la Terre, dont trois gravitent autour de leur étoile dans la zone habitable. C'est la zone autour d'une étoile où il ne fait ni trop chaud ni trop froid pour que de l'eau liquide existe à la surface d'une exoplanète.
La découverte de toute exoplanète en zone habitable, particulièrement petites et rocheuses, a des implications sur la possibilité de trouver une vie extraterrestre. Mais le simple fait de trouver des mondes en orbite à l'intérieur de la zone habitable d'une petite étoile ne signifie pas que ces exoplanètes sont vraiment habitables. La zone fournit juste un guide pour savoir où chercher. La chimie de la vie à l'intérieur de ces atmosphères exoplanétaires (si elles ont même des atmosphères) doit être étudiée avant qu'une exoplanète puisse vraiment être considérée comme possédant des qualités vivifiantes.
Maintenant, les astronomes ont commencé ce processus pour les mondes en orbite autour de TRAPPIST-1 et en ont déduit qu'ils peuvent contenir de l'eau. Des tas et des tas et beaucoup de l'eau.
Les premières exoplanètes TRAPPIST-1 ont été découvertes lors des observations du télescope TRAPPIST-South sur le site de La Silla de l'Observatoire européen austral au Chili, en 2016. Le Very Large Telescope de l'ESO (également au Chili) et le télescope spatial Spitzer de la NASA se sont ensuite lancés et ont déterminé qu'il n'y avait pas moins de sept petites exoplanètes dans le système. Les mondes ont été nommés TRAPPIST-1b, c, ré, e, F, g et h, en s'éloignant de plus en plus de l'étoile centrale. Cinq des exoplanètes (TRAPPIST-1b, c, e, f et g) sont approximativement de la taille de la Terre, et deux (TRAPPIST-1d et h) sont plus petits. C'est TRAPPIST-1e, f et g qui sont dans la zone habitable de l'étoile. La découverte du système stellaire à sept exoplanètes est sans précédent, et le potentiel habitable du système a captivé le monde.
Dans une étude TRAPPIST-1 à paraître dans la revue Astronomy &Astrophysics, les scientifiques ont pris toutes les informations que nous connaissons sur le système fascinant, l'exécuter à travers des modèles informatiques et déterminé les densités des exoplanètes avec une grande précision. Cela signifie que les planétologues peuvent se pencher sur leurs compositions et donc faire des suppositions très éclairées sur les produits chimiques présents. Ils peuvent même avoir une idée de ce qu'ils voir Comme.
"Les planètes TRAPPIST-1 sont si proches les unes des autres qu'elles interfèrent gravitationnellement, donc les moments où ils passent devant l'étoile changent légèrement, " dit Simon Grimm, dans une déclaration de l'ESO. Grimm travaille à l'Université de Berne en Suisse et a dirigé l'étude. "Ces déplacements dépendent des masses des planètes, leurs distances et autres paramètres orbitaux. Avec un modèle informatique, on simule les orbites des planètes jusqu'à ce que les transits calculés soient en accord avec les valeurs observées, et par conséquent dériver les masses planétaires, " il a continué.
Cette illustration montre une autre vue de ce à quoi pourraient ressembler les planètes en orbite autour de TRAPPIST-1. ESO/M. Kornmesser Lorsque l'équipe de Grimm a minutieusement rassemblé tout cela, elle a découvert que les densités des exoplanètes révèlent qu'elles ne sont pas stériles, mondes rocheux; au lieu, de grandes quantités de matières volatiles sont présentes. Les produits chimiques volatils comprennent l'eau, gaz carbonique, méthane et autres, mais les astronomes savent, en observant auparavant des disques protoplanétaires autour de jeunes étoiles, que la signature spectroscopique de l'eau est dominante. Par conséquent, les chercheurs en déduisent que les volatiles sur les mondes de TRAPPIST-1 seront principalement constitués d'eau, beaucoup. Dans certains cas, l'étude estime que jusqu'à 5 % de la masse exoplanétaire est constituée d'eau — c'est 250 fois plus d'eau que tous les océans de la Terre !
« Densités, tandis que des indices importants sur la composition des planètes, ne dites rien sur l'habitabilité. Cependant, notre étude est un pas en avant important alors que nous continuons à explorer si ces planètes pourraient soutenir la vie, " a ajouté le co-auteur Brice-Olivier Demory, également de l'Université de Berne, dans la même déclaration ESO.
Parce que ces mondes Trappist-1 orbitent autour de l'étoile à différentes distances, l'eau sera en différentes phases, selon le monde. Les exoplanètes les plus intérieures (et donc les plus chaudes) semblent être rocheuses et ont probablement des atmosphères très denses et humides, tandis que les mondes les plus éloignés seront gelés et recouverts d'une couche de glace. TRAPPIST-1e est considéré comme le monde le plus "terrestre" du système, possédant probablement un noyau de fer dense, intérieur rocheux et, peut-être, une atmosphère ténue.
Tous ces calculs de densité ont fourni quelques informations surprenantes. Par exemple, les planètes les plus denses du système Trappist-1 ne sont pas les plus proches de l'étoile. En outre, les planètes les plus froides ne semblent pas capables de posséder des atmosphères épaisses.
Ces deux observations sont venues de la co-auteur Caroline Dorn, qui travaille à l'Université de Zurich, La Suisse.
Bien que ces conclusions soient convaincantes, d'autres observations utilisant le télescope spatial Hubble n'ont pas réussi à détecter la présence d'hydrogène dans les atmosphères exoplanétaires de TRAPPIST-1. La détection de l'hydrogène ajouterait des preuves de la présence d'eau. Donc, il semble que nous devrons attendre la prochaine génération d'observatoires, comme le télescope spatial James Webb de la NASA, qui sera assez puissant pour détecter les signes révélateurs de l'eau.
Et même si TRAPPIST-1 a tous les ingrédients pour de véritables exoplanètes habitables, la nature des systèmes d'étoiles naines rouges est très différente de notre système solaire. Étant donné que les zones habitables des naines rouges sont plus proches de leurs étoiles, toutes les exoplanètes de la zone habitable seront exposées à des niveaux accrus de rayonnement. À moins que ces mondes ne possèdent de puissants champs magnétiques et des atmosphères épaisses pour dévier et absorber l'assaut de la météo spatiale, la vie telle que nous la connaissons peut avoir du mal à évoluer. Aussi, puisque ces systèmes sont si compacts, le blocage des marées sera un autre problème. C'est là qu'un hémisphère de toutes les exoplanètes en orbite fera continuellement face à l'étoile. Il est difficile d'imaginer un monde habitable quand un côté est figé dans la nuit perpétuelle.
Mais il y a probablement de l'eau dans TRAPPIST-1, donc si la vie peut trouver un chemin ailleurs dans notre galaxie, nous aurions du mal à trouver un endroit plus approprié où la biologie extraterrestre pourrait prendre pied.
Maintenant c'est intéressantSi les exoplanètes TRAPPIST-1 tournaient autour du soleil, ils occuperaient tous la région à l'intérieur de l'orbite de Mercure, la planète la plus intime du système solaire.
