De nouveaux modèles d'éruptions stellaires massives suggèrent une couche supplémentaire de complexité lorsqu'il s'agit de déterminer si une exoplanète peut être habitable ou non. Les modèles développés pour notre propre Soleil ont maintenant été appliqués aux étoiles froides préférées des chasseurs d'exoplanètes, dans la recherche présentée par le Dr Christina Kay, du centre de vol Goddard de la NASA, le lundi 3 juillet au National Astronomy Meeting à l'Université de Hull.

Les éjections de masse coronale (CME) sont d'énormes explosions de plasma et de champ magnétique qui éclatent régulièrement du Soleil et d'autres étoiles. Ils sont un facteur fondamental dans ce qu'on appelle la « météo spatiale », et sont déjà connus pour perturber potentiellement les satellites et autres équipements électroniques sur Terre. Cependant, les scientifiques ont montré que les effets de la météo spatiale peuvent également avoir un impact significatif sur l'habitabilité potentielle des planètes autour de cool, étoiles de faible masse - une cible populaire dans la recherche d'exoplanètes semblables à la Terre.

Traditionnellement, une exoplanète est considérée comme « habitable » si son orbite correspond à une température où de l'eau liquide peut exister. Les étoiles de faible masse sont plus froides, et devrait donc avoir des zones habitables beaucoup plus proches de l'étoile que dans notre propre système solaire, mais leurs CME devraient être beaucoup plus forts en raison de leurs champs magnétiques améliorés.

Lorsqu'un CME impacte une planète, il comprime la magnétosphère de la planète, une bulle magnétique protectrice protégeant la planète. Les CME extrêmes peuvent exercer une pression suffisante pour rétrécir une magnétosphère au point d'exposer l'atmosphère d'une planète, qui peut alors être emporté loin de la planète. Cela pourrait à son tour laisser la surface planétaire et toute forme de vie en développement potentielle exposée aux rayons X nocifs de l'étoile hôte voisine.

L'équipe s'est appuyée sur des travaux récents effectués à l'Université de Boston, prendre des informations sur les CME dans notre propre système solaire et les appliquer à un système stellaire froid.

"Nous avons pensé que les CME seraient plus puissantes et plus fréquentes que les CME solaires, mais ce qui était inattendu, c'est où les CME se sont retrouvés", a déclaré Christina Kay, qui a dirigé la recherche pendant son travail de doctorat.

L'équipe a modélisé la trajectoire des CME théoriques de l'étoile froide V374 Pegasi et a constaté que les champs magnétiques puissants de l'étoile poussent la plupart des CME jusqu'à la nappe de courant astrosphérique (ACS), la surface correspondant à l'intensité minimale du champ magnétique à chaque distance, où ils restent piégés.

"Bien que ces étoiles froides soient les plus abondantes, et semblent offrir les meilleures perspectives pour trouver la vie ailleurs, nous constatons qu'ils peuvent être beaucoup plus dangereux à vivre en raison de leurs FMC », a déclaré Marc Kornbleuth, un étudiant diplômé impliqué dans le projet.

Les résultats suggèrent qu'une exoplanète aurait besoin d'un champ magnétique de dix à plusieurs milliers de fois celui de la Terre pour protéger son atmosphère des CME de l'étoile froide. Jusqu'à cinq impacts par jour pourraient se produire pour les planètes proches de l'ACS, mais le taux diminue à un tous les deux jours pour les planètes à orbite inclinée.

Merav Opher, qui a conseillé le travail, commenté, "Ce travail est pionnier dans le sens où nous commençons tout juste à explorer les effets de la météorologie spatiale sur les exoplanètes, ce qui devra être pris en compte lors des discussions sur l'habitabilité des planètes à proximité d'étoiles très actives."