Qualité d'ajustement χ2 modélisée pour les masses des planètes TRAPPIST-1 en fonction du rayon de la planète et de la fraction massique relative de H2O en % en poids ajouté au système. Crédit: Astronomie de la nature (2018) doi:10.1038/s41550-018-0411-6
Une équipe de chercheurs de l'Arizona State University et de l'Université Vanderbilt a trouvé des preuves suggérant que les exoplanètes entourant l'étoile Trappist-1 pourraient être trop humides pour soutenir la vie. Dans leur article publié dans la revue Astronomie de la nature , le groupe décrit l'utilisation des données d'efforts antérieurs axés sur la détermination de la masse et du diamètre des planètes des étoiles pour calculer les densités, et de là, utilisé un ordinateur pour modéliser les éléments constitutifs probables de chacun.
L'année dernière, les scientifiques ont découvert le système stellaire Trappist-1 - une naine rouge à 39 années-lumière entourée de sept planètes, qui sont tous de taille similaire à la Terre. Cette découverte a déclenché des spéculations sur la possibilité qu'une ou plusieurs planètes abritent la vie. Les chercheurs avec ce nouvel effort ont jeté une couverture humide sur une telle spéculation en suggérant que toutes les planètes ont trop d'eau pour soutenir la vie. En modélisant les planètes, les chercheurs ont découvert qu'ils ont tous beaucoup plus d'eau que la Terre, de 50 pour cent de leur masse à 10 pour cent. La terre, par contre, est à seulement 0,2 pour cent d'eau. Tant d'eau signifie probablement qu'il n'y a pas de masses terrestres exposées, ce qui ne suggère aucun cycle géochimique qui pourrait favoriser une atmosphère. Aussi, une planète recouverte d'océans très profonds subirait une pression mantellique extrême empêchant la roche de se déplacer vers le haut, entraînant probablement un effet boule de neige incontrôlable.
Trancher à travers une composition modèle de TRAPPIST-1 'f' qui contient plus de 50 pour cent d'eau en masse. La pression de l'eau seule suffit à la transformer en glace à haute pression. La pression à la limite eau-manteau est si grande qu'aucun manteau supérieur n'est présent du tout; au lieu de cela, les roches les moins profondes ressembleraient davantage à celles observées dans le manteau inférieur de la Terre. Crédit :ASU
Les sept planètes sont classées comme rocheuses, ce qui signifie qu'ils ne sont pas gazeux. Aussi, trois d'entre eux résident dans la « zone habitable, " mais leur étoile est d'environ 2, 000 fois plus faible que le nôtre, ce qui signifie que les planètes les plus susceptibles d'abriter la vie résident très près de leur étoile. Mais cela pourrait être un problème pour plusieurs raisons - l'une est que cela signifie que les planètes sont probablement bloquées par les marées, ce qui fait qu'un côté est toujours trop chaud tandis que l'autre est trop froid. Aussi, les naines rouges sont connues pour flamber beaucoup, ce qui pourrait sonner le glas de la vie sur les planètes voisines.
Les sept planètes découvertes en orbite autour de l'étoile naine rouge TRAPPIST-1 pourraient facilement entrer dans l'orbite de Mercure, la planète la plus intime de notre système solaire. Crédit :NASA/JPL-Caltech
Les chercheurs suggèrent que leurs résultats pourraient également avoir des implications pour les théories sur la façon dont les planètes se développent car ils notent que les sept planètes du système Trappist-1 se situent dans la "ligne de neige, " mais le modèle montre que les planètes extérieures se sont probablement formées au-delà de cette ligne et ont migré vers l'intérieur au fil du temps.
Ce graphique montre les distances minimales de départ des planètes TRAPPIST-1 riches en glace (en particulier f et g) de leur étoile (axe horizontal) en fonction de la rapidité avec laquelle elles se sont formées après la naissance de leur étoile hôte (axe vertical). La ligne bleue représente un modèle où l'eau se condense en glace à 170 K, comme dans le disque formant la planète de notre système solaire. La ligne rouge s'applique à l'eau se condensant en glace à 212 K, approprié au disque TRAPPIST-1. Si les planètes se formaient rapidement, ils doivent s'être formés plus loin (et migrer sur une plus grande distance) pour contenir une quantité importante de glace. Parce que TRAPPIST-1 s'assombrit avec le temps, si les planètes se sont formées plus tard, ils auraient pu se former plus près de l'étoile hôte et être encore riches en glace. Crédit :ASU
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