L’étoile Trappist-1 a de fréquentes éruptions

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Cette image d’artiste simule la vue depuis la surface de l’une des planètes du système Trappist-1 — Crédit : ESO, N. Bartmann, spaceengine.org

Les observations du satellite Kepler de Trappist-1 indiquent que cette petite étoile a de fréquentes sautes d’humeur. Ce n’est pas une bonne nouvelle car les sept planètes rocheuses qui lui gravitent autour, découvertes récemment, sont très exposées à ces puissantes vagues d’énergie.

Les possibilités que les planètes du système de Trappist-1 soient habitables se réduisent considérablement au vu des données récentes collectées par Kepler. Dans le cadre de sa mission K2, le satellite de la Nasa, connu pour ses importantes moissons d’exoplanètes (des milliers confirmées à son actif), a récemment eu l’occasion de mesurer les changements de luminosité des étoiles réparties en direction de la constellation du Verseau, dans le même champ donc que la désormais célèbre naine rouge ultrafroide Trappist-1. Pour rappel, une collection inédite de sept planètes rocheuses y ont été débusquées — toutes sur des orbites situées dans un rayon inférieur à celle de Mercure autour de notre Soleil — et trois d’entre elles, de taille équivalente à la Terre, sont dans la zone habitable de la petite étoile.

Éloignée de seulement 40 années-lumière de nous, ce système à la portée des instruments des astronomes, est une occasion magnifique pour eux d’étudier l’atmosphère de ces mondes et qui sait, d’y détecter d’éventuelles signatures biologiques… Encore très jeunes (surtout pour cette catégorie d’étoiles dont l’espérance de vie se chiffre en dizaine ou centaines de milliards d’années !), environ 500 millions d’années selon les estimations, l’étoile et ses planètes pourraient arborer des formes de vie primitive, à l’instar de celles qui se développèrent sur notre Terre (et peut-être même aussi sur Mars) quand elle avait cet âge. Mais à condition, dans la mesure de ce que l’on sait, qu’il puisse y avoir de l’eau à l’état liquide et aussi une atmosphère pérenne protégée par un champ magnétique assez puissant.

exoTerre naine rouge

Considérée comme une « candidate très prometteuse » depuis sa découverte en janvier 2015, Kepler-438b est une jumelle de la Terre vraisemblablement stérilisée par les turbulences violentes et récurrentes de son étoile, une naine rouge — Crédit photo : Mark A Garlick, University of Warwick

42 éruptions en 80 jours

Et cela est loin d’être évident. En effet, même si elles sont loin d’égaler la luminosité d’étoiles plus massives, et semblent par ailleurs très discrètes (difficiles à discerner), les naines rouges, très nombreuses dans la Galaxie et tout l’univers, sont réputées pour leurs sautes d’humeur répétitives et potentiellement dévastatrices. Et les éruptions dont elles sont capables sont de véritables coups de fouet déchirants pour les atmosphères des mondes qui les entourent. Et notre Trappist-1 n’a pas l’air d’y déroger.

Krisztián Vida et son équipe du Konkoly Observatory of the MTA CSFK (Hongrie) ne sont pas très optimiste quant à l’habitabilité de ces planètes. En parcourant les 80 jours d’observation de Kepler, ils ont relevé pas moins de 42 éruptions. La plus puissante d’entre elles déploya une énergie comparable à celle de la tempête solaire de 1859 qui fut à l’origine de l’événement de Carrington… Pour une petite étoile à peine plus grande que Jupiter, elle fait jeu égal avec le Soleil. À cela s’ajoute, dans le cas de Trappist-1, que ses planètes ne sont distantes qu’entre 1,5 et 10 millions de km (en comparaison, la Terre est à 150 millions de km du Soleil). Autrement dit, leurs atmosphères — si elles en ont une — sont fréquemment chahutées par les puissants flux d’énergie.

La question que se posent les chercheurs bien sûr est : est-ce que les atmosphères de ces planètes peuvent durablement résister à ces assauts répétés ? Pour l’équipe, la réponse est non. En s’appuyant sur les modèles récemment développés par Olivia Venot, de la Leuven Catholic University, ils ont montré dans leur étude soumise pour publication dans The Astrophysical Journal (disponible sur arXiv) qu’elles seraient irrémédiablement altérées… Ils ont calculé que pour subir de moindres dommages, leur champ magnétique devrait être de plusieurs dizaines à centaines de Gauss ! Ce qui paraît irréaliste quand on sait, en comparaison, que celui de la Terre est de 0,5 Gauss.

Les observations des prochains mois et années devraient nous éclairer sur la présence ou non d’enveloppes gazeuses protectrices. S’il y en a (encore et toujours), ce serait une bonne nouvelle car les naines rouges en général semblent riches en planètes rocheuses.

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1 Comment

  • Bruls Frédéric dit :

    C’est une mauvaise nouvelle, bien évidemment, mais il fallait s’en douter. De plus, à cela s’ajoute une contrainte supplémentaire, et peut-être rédhibitoire, pour que ces planètes puissent évoluer vers le développement de systèmes biologiques : la rotation synchrone de ces corps rocheux autour de leur étoile. Une face perpétuellement chaude et éclairée et une autre froide et obscure n’est pas non plus un environnement propice à une vie riche et complexe. Quand bien même certains modèles numériques envisageraient une redistribution de la chaleur par les vents, ceux-ci devraient être assurément puissants pour opérer cette redistribution. Je rappellerai volontiers que la terre est de toutes les planètes du système solaire celle qui a les vents moyens les plus faibles (30 km/heure en moyenne), et ceci n’est sans doute pas innocent dans le fait qu’elle abrite des formes complexes de vie.
    Si l’analyse du système Trappist-1 devait nous montrer à l’avenir qu’une telle configuration défavorable à la vie est bel et bien la règle dans l’environnement de ces soleils nains, cela réduirait considérablement notre champ d’investigation pour la découverte d’autres planètes habitables.

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