Une grande éruption éclatant sur le Soleil, vu par l'Observatoire de la dynamique solaire. TRAPPIST-1 montre des éruptions de force similaire qui font exploser des planètes en orbite beaucoup plus près de l'étoile. Crédit :NASA/SDO/AIA
Les données de la mission K2 révèlent un fort magnétisme stellaire dans le système TRAPPIST-1 qui héberge trois planètes potentiellement habitables, suggérant que ces planètes pourraient être un endroit moins convivial pour la vie.
TRAPPIST-1 est une étoile naine rouge à proximité appelée naine M, à seulement 39 parsecs du soleil. L'étoile a récemment fait la une des journaux avec la découverte de son système complexe de sept planètes, dont trois orbitent dans la zone habitable de l'étoile hôte. L'estimation d'âge la plus basse du système, environ 500 millions d'années, rend possible la formation de la vie fondamentale - la plus ancienne forme de vie connue sur Terre remonte à ~4 milliards d'années, quand le soleil lui-même n'avait qu'environ 500 millions d'années.
Des chercheurs de l'Observatoire Konkoly du MTA CSFK (Budapest, Hongrie), dirigé par l'astronome Krisztián Vida, étudié les nombreuses données photométriques brutes de TRAPPIST-1, obtenu lors de la mission K2 du télescope spatial Kepler. La courbe de lumière montre plusieurs éruptions énergétiques au cours des 80 jours d'observations. Ces événements sont le résultat du magnétisme stellaire, lorsque les câbles de flux magnétique se reconnectent dans l'atmosphère stellaire, résultant en une libération soudaine d'énergie qui peut être observée comme un éclaircissement de l'étoile. Ceux-ci peuvent être principalement observés dans les régimes à haute énergie - rayons X ou UV - mais les plus forts peuvent également être détectés en lumière blanche.
La structure du plus grand, flare complexe dans la courbe de lumière K2 de TRAPPIST-1. L'événement principal consistait en trois éruptions distinctes, avec deux plus tôt, probablement des fusées éclairantes connectées (insert de droite) et peut-être deux autres petites éruptions par la suite (insert de gauche). Crédit :Vida et al. 2017
La distribution d'énergie des 42 éruptions observées montre que TRAPPIST-1 appartient au groupe le plus actif des M-nains. L'éruption la plus forte a émis de l'énergie à environ 10 33 ergs en lumière blanche, qui est de l'ordre de la plus grande éruption jamais observée sur le soleil, le soi-disant « événement Carrington » en 1859 qui a provoqué des aurores dans les régions tropicales et mis le feu aux lignes télégraphiques. Les planètes du système TRAPPIST-1, cependant, orbitent beaucoup plus près de leur étoile hôte (entre 0,01 et 0,06 UA) que la Terre, ils sont donc beaucoup plus influencés par ces événements énergétiques.
Vida et ses auteurs ont évalué les effets possibles de la plus forte éruption détectée sur TRAPPIST-1 sur les exoplanètes en orbite, s'appuyant sur les travaux récents d'Olivia Venot (Université catholique de Louvain), qui a modélisé les effets des éruptions sur les atmosphères planétaires. Le groupe a conclu qu'un tel événement modifierait de manière irréversible les atmosphères planétaires, et, puisque les éruptions se produisent assez souvent, les atmosphères n'atteindraient jamais un état stable.
Une magnétosphère planétaire suffisamment puissante pourrait encore protéger les atmosphères des effets nocifs, mais des calculs théoriques suggèrent que des planètes similaires à celles du système TRAPPIST-1 auraient besoin de champs magnétiques irréalistes de l'ordre de dizaines à centaines de Gauss (le champ magnétique de la Terre est d'environ 0,5 G). Ces résultats suggèrent que le système TRAPPIST-1 pourrait être moins adapté à l'hébergement de la vie.
