Le domaine de la recherche sur les exoplanètes continue de croître à pas de géant. Grâce à des missions comme le Télescope spatial Kepler, plus de quatre mille
Par exemple, un groupe d'astronomes a pu imaginer la surface d'une planète en orbite autour d'une étoile naine rouge pour la première fois. Utilisation des données de la NASA Télescope spatial Spitzer, l'équipe a pu donner un rare aperçu des conditions à la surface de la planète. Et tandis que ces conditions étaient plutôt inhospitalières - semblables à quelque chose comme Hadès, mais avec moins d'air à respirer - cela représente une percée majeure dans l'étude des exoplanètes.
Comme ils l'ont indiqué dans leur étude, récemment publiée dans la revue La nature, la planète qu'ils ont observée (LHS 3844b) est un corps terrestre (alias. rocheux) qui orbite autour d'une étoile froide de type M (naine rouge) située à 48,6 années-lumière de la Terre. Cette planète a été découverte à l'origine par les Satellite de sondage sur les exoplanètes en transit (TESS) en 2018, est 1,3 fois le rayon de la Terre, et orbite autour de son étoile avec une période de 11 jours.
Fidèle à son nom, TESS a détecté la planète en utilisant la méthode de transit, où des baisses périodiques de la luminosité de l'étoile indiquent qu'une planète passe devant elle (aka. Transitant) par rapport à l'observateur. Pendant les observations de suivi à l'aide des données de SpitzerDe la caméra infrarouge (IRAC), l'équipe a pu détecter la lumière à la surface du LHS 3844b.
Habituellement, c'est une perspective difficile car la lumière réfléchie par la surface de la planète est noyée par la lumière beaucoup plus brillante provenant de l'étoile. Cependant, puisque la planète orbite
Cette observation était la première fois Spitzer les données ont pu fournir des informations sur l'atmosphère d'une planète terrestre autour d'une naine de type M. Cela est particulièrement encourageant car les naines de type M sont le type d'étoile le plus courant dans l'Univers, représentant 75% des étoiles dans la seule Voie lactée. Ils sont également les plus durables, capables de rester dans leur séquence principale jusqu'à 10 000 milliards d'années.
Malheureusement, les résultats ont été moins qu'encourageants en ce qui concerne la recherche de planètes «potentiellement habitables». Sur la base de l'orbite de la planète et des données obtenues par Spitzer, la planète a peu ou pas d'atmosphère et est susceptible d'être couverte de
Cela a été déduit en utilisant l'albédo de surface du LHS 3844b (c'est-à-dire sa réflectivité), qui était assez sombre. Renyu Hu, scientifique exoplanète au Jet Propulsion Laboratory de la NASA et co-auteur de l'étude, a conclu avec ses collègues que cela était probablement le résultat de la surface recouverte de basalte, une sorte de roche volcanique.
"Nous savons que la jument de la Lune
Une autre découverte moins qu'encourageante a été le transfert de chaleur négligeable qui a lieu entre le côté jour et le côté nuit de la planète. L'équipe a appris cela en mesurant la différence de température entre les deux côtés de la planète. À cet égard, le LHS 3844b est une fois de plus comparable à Mercure et à la Lune - deux corps qui n'ont pratiquement pas d'atmosphère et ont connu des variations de température massives entre le côté jour et le côté nuit.
Comme l'explique Laura Kreidberg, chercheuse au Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) et auteure principale de la nouvelle étude, l'absence d'atmosphère est l'explication la plus probable de l'extrême variation qu'ils ont constatée. "Le contraste de température sur cette planète est à peu près aussi grand que possible", a-t-elle déclaré. «Cela correspond parfaitement à notre modèle de
Pourtant, les implications de cette étude sont assez profondes. En plus d'être la première fois que les astronomes ont pu imaginer la surface d'une planète rocheuse en orbite autour d'une étoile naine rouge (une réalisation majeure à part entière), cela pourrait également faire la lumière sur la façon dont les atmosphères planétaires se perdent au fil du temps. Ceci est d'une extrême importance lorsqu'il s'agit de rechercher des
Prenons Mars, autrement connu sous le nom de «jumeau de la Terre». Alors que la Terre a réussi à conserver son atmosphère et (par conséquent) de l'eau liquide à sa surface, Mars a perdu son atmosphère au cours de milliards d'années, au point qu'elle avait environ 0,5% de la pression atmosphérique de la Terre. Cela est dû au fait que Mars a perdu son champ magnétique peu de temps après la formation et le refroidissement de la planète.
Pour cette raison, la surface de Mars a subi un changement climatique radical où toutes ses eaux de surface ont été perdues. L'étude des exoplanètes rocheuses qui ont perdu leur atmosphère - en particulier celles qui gravitent autour de l'étoile la plus commune de l'Univers - pourrait
«Nous avons beaucoup de théories sur la façon dont les atmosphères planétaires évoluent autour des nains M, mais nous n'avons pas pu les étudier empiriquement. Maintenant, avec le LHS 3844b, nous avons une planète terrestre en dehors de notre système solaire où, pour la première fois, nous pouvons déterminer par observation qu'aucune atmosphère n'est présente. »
Par rapport à notre Soleil (une étoile naine jaune de type G), les naines rouges de type M émettent moins de lumière globale, mais des niveaux élevés de rayonnement ultraviolet. Non seulement cela peut être nocif pour la vie à fortes doses, mais cela peut également éroder l'atmosphère d'une planète. De plus, les naines rouges sont particulièrement violentes dans leur jeunesse et produisent beaucoup de fusées éclairantes, ce qui se traduit par des éclats de rayonnement et de particules qui peuvent éliminer l'atmosphère d'une planète.
Certes, cette dernière étude n'inspire pas exactement une perspective optimiste pour les planètes rocheuses qui orbitent autour des étoiles de type M. Et comme il existe des recherches qui indiquent que les systèmes de naines rouges pourraient être l'endroit le plus probable pour trouver des planètes rocheuses en orbite dans la zone habitable de l'étoile (HZ), cela n'augure rien de bon pour les études d'habitabilité. Mais comme l'a dit Kreidberg, ces résultats ne sont en aucun cas universels:
«J’espère toujours que d’autres planètes autour des nains M pourront garder leur atmosphère. Les planètes terrestres de notre système solaire sont extrêmement diverses, et je m'attends à ce qu'il en soit de même pour les systèmes exoplanètes. »
En attendant, les astronomes sont enthousiasmés par les résultats de cette étude en raison de ce que cela signifie pour les études sur les exoplanètes. Dans les années à venir, le lancement du Télescope spatial James Webb - qui a des capacités d'imagerie infrarouge considérablement plus avancées - permettra des études d'imagerie directes sur davantage de planètes rocheuses en orbite autour des étoiles naines rouges.
Il s'agit notamment de Proxima b, la planète la plus proche au-delà de notre système solaire, et du système à sept planètes de TRAPPIST-1. Déjà, Spizter a utilisé son instrument IRAC pour recueillir des données sur le système TRAPPIST-1, qui ont révélé que certains d'entre eux contiennent probablement de la glace d'eau. En outre, plusieurs télescopes au sol seront mis en ligne au cours de la prochaine décennie, ce qui permettra des études d'imagerie directe des exoplanètes voisines.
Juste à temps aussi, puisque la NASA prévoit de mettre fin au Spitzer/ Opérations de l'IRAC d'ici février 2020, comme mesure d'économie. Un peu comme Hubble et Kepler, Spitzer a contribué à ouvrir la voie vers de futures découvertes!
