Une nouvelle étude utilisant les données de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA et du télescope spatial Hubble donne un nouvel aperçu d'une question importante :dans quelle mesure les planètes qui orbitent autour du type d'étoiles le plus commun de la Galaxie sont-elles habitables ? La cible de la nouvelle étude, comme indiqué dans notre communiqué de presse, est l'étoile de Barnard, qui est l'une des étoiles les plus proches de la Terre à une distance de seulement 6 années-lumière. L'étoile de Barnard est une naine rouge, une petite étoile qui brûle lentement grâce à son approvisionnement en carburant et peut durer beaucoup plus longtemps que les étoiles de taille moyenne comme notre Soleil. Il a environ 10 milliards d'années, ce qui en fait deux fois l'âge du Soleil.

Les auteurs ont utilisé l'étoile de Barnard comme étude de cas pour apprendre comment les éruptions d'une vieille naine rouge pourraient affecter les planètes en orbite. L'illustration de cet artiste représente une vieille naine rouge comme l'étoile de Barnard (à droite) et une orbite, planète rocheuse (à gauche).

Les observations de l'équipe de recherche Chandra sur l'étoile de Barnard prises en juin 2019 ont révélé une éruption de rayons X (montrée dans l'encadré) et leurs observations de Hubble prises en mars 2019 ont révélé deux éruptions ultraviolettes à haute énergie (montrées dans un graphique supplémentaire). Les deux observations ont duré environ sept heures et les deux graphiques montrent une luminosité aux rayons X ou ultraviolette allant jusqu'à zéro. Sur la base de la longueur des fusées éclairantes et des observations, les auteurs ont conclu que l'étoile de Barnard déclenche des éruptions potentiellement destructrices environ 25 % du temps.

L'équipe a ensuite étudié la signification de ces résultats pour les planètes rocheuses en orbite dans la zone habitable – où de l'eau liquide pourrait exister à leur surface – autour d'une vieille naine rouge comme l'étoile de Barnard. Toute atmosphère formée au début de la vie d'une planète à zone habitable était susceptible d'avoir été érodée par le rayonnement à haute énergie de l'étoile au cours de sa jeunesse volatile. Plus tard, cependant, les atmosphères des planètes pourraient se régénérer à mesure que l'étoile devient moins active avec l'âge. Ce processus de régénération peut se produire par des gaz libérés par des impacts de matière solide ou des gaz libérés par des processus volcaniques.

Cependant, l'assaut de puissantes fusées éclairantes comme celles rapportées ici, se produisant à plusieurs reprises sur des centaines de millions d'années, peut éroder toute atmosphère régénérée sur les planètes rocheuses de la zone habitable. L'illustration montre l'atmosphère de la planète rocheuse balayée vers la gauche par le rayonnement énergétique des éruptions produites par la naine rouge. Cela réduirait les chances que ces mondes supportent la vie. L'équipe étudie actuellement le rayonnement à haute énergie de beaucoup plus de naines rouges pour déterminer si l'étoile de Barnard est typique.

Un article décrivant ces résultats, dirigé par Kevin France de l'Université du Colorado à Boulder, paraît le 30 octobre numéro 2020 du Journal astronomique .