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Astronomie:Certaines exoplanètes peuvent contourner l’habitabilité

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L’orbite terrestre dans la zone habitable du soleil signifie que ses températures sont justes pour la vie. Mais les mondes glacés situés dans la zone habitable de leur étoile peuvent brusquement passer de trop froid à trop chaud sans passer par une étape habitable, selon une nouvelle étude.

La découverte suggère qu’il pourrait y avoir moins de mondes potentiellement habitables que les scientifiques pensaient auparavant, ont indiqué les chercheurs.

Alors que Venus semble trop chaud pour la vie et Mars semble trop froid, la Terre se trouve entre Vénus et Mars, où les températures peuvent être juste pour que sa surface possède de l’eau liquide. Cette zone « Goldilocks » est également connue sous le nom de zone habitable , car sur Terre, il y a une vie presque partout où il y a de l’eau liquide. 

L’illustration d’un artiste d’une exoplanète glacée et couverte de neige.

Des étoiles comme le soleil brillent avec le temps. Cela soulève la possibilité qu’une planète ou une lune qui commence à être froide et glacée autour d’une jeune étoile sombre, comme la Terre précoce, peut éventuellement se réchauffer à un état stable et habitable lorsque l’étoile devient plus lumineuse.

Cependant, la nouvelle étude constate que certaines planètes peuvent aller directement d’une étape de la glacière de type Mars à une phase de serre de Vénus , en contournant les conditions habitables de la Terre.

« Auparavant, des études ont suggéré que les planètes glacées et les lunes, telles que [la lune de Jupiter] Europa, deviendront habitables à vie après la fusion de leur glace de surface ou de la neige », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Jun Yang, de l’Université de Pékin à Pékin. « Notre travail montre que cela n’arrivera pas ».

Le climat d’une planète riche en eau dépend d’au moins deux facteurs. L’un est la quantité de glace qui couvre sa surface. La glace a un albédo élevé , ce qui signifie qu’elle reflète une grande partie de la lumière qui retombe sur l’espace avant que la lumière puisse réchauffer la surface de la planète. De cette façon, la glace refroidit la planète, ce qui conduit à la formation de plus de glace et rend la planète encore plus froide. Le deuxième facteur est la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère de la planète; La vapeur d’eau est un gaz à effet de serre qui piège la chaleur, réchauffe une planète, ce qui amène plus d’eau à s’évaporer et rend la planète encore plus chaude.

L’albédo de la glace joue un rôle dominant dans le climat des planètes glacées. Une étude de 2004 a suggéré que la Terre a échappé à une éventuelle «phase de boule de neige» parce que le soleil a été éclairé au fil du temps et que l’activité volcanique sur Terre a libéré du dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre qui ont aidé la planète à conserver la chaleur.

En revanche, de nombreux corps glacés, tels que la lune de Jupiter Europa et la lune Enceladus de Saturne, ne libèrent pas de grandes quantités de gaz à effet de serre via les volcans . En tant que tel, les chercheurs voulaient voir comment ces mondes évoluaient s’ils n’avaient que la lumière de leurs étoiles pour les réchauffer.

Dans la nouvelle étude, les scientifiques ont développé un modèle climatique mondial qui a simulé l’évolution du climat d’une planète glacée dépourvue de gaz à effet de serre autre que la vapeur d’eau. Ce modèle informatique 3D comprenait plusieurs couches de l’atmosphère, ainsi que les vents et leurs effets sur les températures, les nuages, la vapeur d’eau, la neige et la glace, selon l’étude.

Les chercheurs ont constaté que, sans la présence de gaz à effet de serre en plus de la vapeur d’eau, les corps glacés nécessitaient beaucoup d’énergie de leurs étoiles avant de commencer à fondre – environ 10 à 40 pour cent de plus que la Terre provient du soleil. Lorsque la glace a finalement fondu dans les simulations, la chute résultante de l’albédo a rendu ces mondes beaucoup plus chauds très rapidement. Ce réchauffement rapide a souvent conduit à des étapes de serre dans lesquelles la plupart ou la totalité des océans d’eau se sont vaporisés, rendant ces mondes inhabités pour la vie à base d’eau, comme on le sait sur Terre.

« La découverte suggère que le nombre de planètes potentiellement habitables et les lunes peuvent être moins élevés que prévu, en particulier pour les petites planètes glaciales et les lunes glaciales », a déclaré Yang à Space.com.

Le document détaillant les nouvelles découvertes a été publié en ligne le 31 juillet dans la revue Nature Geoscience.

 

 

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Astronomie:Le télescope Hubble détecte la stratosphère sur une énorme planète

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Une énorme planète superchaude  alien a une stratrosphère, comme en a  la Terre, suggère une nouvelle étude.

« Ce résultat est passionnant car il montre qu’un trait commun de la plupart des atmosphères de notre système solaire – une stratosphère chaude – se retrouve également dans les atmosphères des exoplanètes », affirme Mark Marley, co-auteur du Centre de recherche Ames de la NASA dans le silicium  Valley, a déclaré dans un communiqué .

« Nous pouvons maintenant comparer les processus dans les atmosphères exoplanètes avec les mêmes processus qui se produisent sous différents ensembles de conditions dans notre propre système solaire », a ajouté Marley.

 

L’équipe de recherche, menée par Thomas Evans de l’Université d’Exeter en Angleterre, a détecté des signatures spectrales de molécules d’eau dans l’atmosphère de WASP-121b, un géant gazier qui se trouve à environ 880 années-lumière de la Terre. Ces signatures indiquent que la température de la couche supérieure de l’atmosphère de la planète augmente avec la distance de la surface de la planète. Dans la couche inférieure de l’atmosphère, la troposphère, la température diminue avec l’altitude, affirment les membres de l’équipe d’étude .

WASP-121b est incroyablement proche de son étoile hôte, complétant une orbite tous les 1,3 jours. La planète est une « Jupiter chaude »; Les températures au sommet de son atmosphère atteignent 4,500 degrés Fahrenheit (2,500 degrés Celsius), ont indiqué des chercheurs.

« La question de savoir si les stratosphères font ou ne se forment pas dans les Jupiters chaudes  a été l’une des principales questions en suspens dans la recherche exoplanétique depuis au moins le début des années 2000″, a déclaré Evans . « Actuellement, notre compréhension des atmosphères exoplanètes est assez basique et limitée. Chaque nouvelle information que nous pouvons obtenir représente un pas en avant significatif ».

La découverte est également significative car elle montre que les atmosphères des exoplanètes éloignées peuvent être analysées en détail, a déclaré Kevin Heng de l’Université de Berne en Suisse, qui n’est pas membre de l’équipe d’étude.

« C’est une étape importante sur la voie d’un objectif final sur lequel nous sommes tous d’accord, et l’objectif est que, dans le futur, nous puissions appliquer les mêmes techniques pour étudier les atmosphères d’ exoplanètes terrestres « , a déclaré Heng . « Nous aimerions mesurer les transits des planètes terrestres. Nous souhaitons déterminer quel type de molécules sont dans les atmosphères, et après nous le faisons, nous aimerions prendre le dernier très grand pas, c’est-à-dire voir si Ces signatures moléculaires pourraient indiquer la présence de la vie « .

La technologie disponible n’autorise pas encore ce travail avec de petites et exoplanètes rocheuses, ont indiqué des chercheurs.

« Nous nous concentrons sur ces grands géants gazeux qui sont chauffés à des températures très élevées en raison de la proximité de leurs étoiles simplement parce qu’ils sont les plus faciles à étudier avec la technologie actuelle », a déclaré Evans. « Nous essayons simplement de comprendre autant sur leurs propriétés fondamentales que possible et d’affiner nos connaissances, et, nous l’espérons, dans les décennies à venir, nous pouvons commencer à pousser la recherche vers des planètes plus petites et plus fraîches ».

WASP-121b est presque le double de la taille de Jupiter. L’exoplanète transite ou croise le visage de son étoile hôte du point de vue de la Terre. Evans et son équipe ont pu observer ces transits en utilisant un spectrographe infrarouge à bord du télescope spatial Hubble de la NASA .

« En regardant la différence dans la luminosité du système pour quand la planète n’était pas derrière l’étoile et quand elle était derrière l’étoile, nous avons pu régler la luminosité et le spectre de la planète elle-même », a déclaré Evans. « Nous avons mesuré le spectre de la planète en utilisant cette méthode à une gamme de longueurs d’ondes qui est très sensible à la signature spectrale des molécules d’eau ».

L’équipe a observé des signatures de molécules d’eau étincelante, ce qui indique que les températures atmosphériques de WASP-121b augmentent avec l’altitude, a déclaré Evans. Si la température a diminué avec l’altitude, le rayonnement infrarouge passerait à un certain point dans une région d’eau-gaz plus froide, ce qui absorberait la partie du spectre responsable de l’effet brillant, a-t-il expliqué.

Des tests de stratosphères ont été détectés sur d’autres Jupiters chauds, mais les nouveaux résultats sont les preuves les plus convaincantes à ce jour, a déclaré Evans.

« C’est la première fois que cela a été clairement fait pour une atmosphère exoplanète, et c’est pourquoi c’est la preuve la plus forte à ce jour pour une stratosphère exoplanète », a-t-il déclaré.

Il a ajouté que les chercheurs pourraient se rapprocher de l’étude de plus de planètes terrestres avec l’arrivée d’observatoires de la prochaine génération tels que le télescope spatial James Webb de la NASA et de grands observatoires terrestres tels que le télescope Géant Magellan (GMT), l’Européen Très grand télescope (E-ELT) et le télescope Thirty Meter (TMT).JWST devrait lancer à la fin de l’année prochaine, et GMT, E-ELT et TMT devraient être mis en ligne au début de la moitié des années 2020.

La nouvelle étude a été publiée en ligne mercredi 2 août 2017 dans le journal Nature .

 

 

 

 

 

 

D’étranges signaux radios venant de l’espace : ce que l’on sait

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Ces « étranges » signaux venant d’une étoile proche de la nôtre sont-ils les prémices d’une rencontre du troisième type ? Pas tout à fait.

Les '"étranges" signaux radio proviennent d'une étoile proche, Ross128.Les ‘ »étranges » signaux radio proviennent d’une étoile proche, Ross128.

Ils ne viennent pas de très loin : d’une étoile parmi les plus proches de la Terre, située à seulement 11 années-lumière. Mais la nature de ces « étranges » signaux radio que des astronomes américains ont détectés reste mystérieuse.

Ces émissions « très étranges » paraissent uniques pour une étoile de type « naine rouge », relèvent les scientifiques de l’observatoire Arecibo à Porto Rico dans une note de blog. Fait plus intrigant : des observations d’étoiles similaires dans le voisinage n’ont pas permis de capter des signaux similaires.

Que s’est-il passé ?

En avril et mai dernier, les scientifiques de l’observatoire Arecibo ont enregistré des signaux venant de plusieurs étoiles dans le même voisinage, dont Gliese 436, Ross 128, Wolf 359 et HD 95735.

Après avoir analysé ces données, ils ont constaté que l’étoile Ross 128 avait émis des signaux radio étranges.

« Nous avons réalisé que ces signaux étaient très étranges dans la séquence de dix minutes durant laquelle nous les avons captés », écrit Abel Mendez, directeur du Laboratoire d’Habitabilité planétaire à l’université de Porto Rico à Arecibo, ajoutant que leur origine est inconnue.

« Nous pensons que ces signaux ne sont pas des interférences radio puisqu’ils sont uniques à Ross 128 et que les observations des autres étoiles immédiatement avant et après avoir capté ces émissions n’ont rien montré de similaire ».

Forcément, cela intrigue, comme l’écrit Abel Mendez sur Twitter :

Mystery #1: What’s the source of the signal? Astronomical or local. Mystery #2: How the source produces it?.

Traduction : « mystère numéro 1 : qu’elle est la source du signal ? Astronomique ou local ? Mystère numéro 2 : comment cette source peut-elle produire ce signal ? »

Qu’est-ce qui a pu produire ces signaux ?

Ces signaux sont-ils les prémices d’une rencontre du troisième type ? Pas tout à fait. Abel Mendez explique :

« Nous ignorons l’origine de ces signaux mais il y a trois principales explications possibles ».

Comprendre :

– Il pourrait ainsi s’agir d’éruption de type solaire.

– Ou d’émissions provenant d’un autre objet dans le champ d’observation de Ross 128

– Ou encore tout simplement d’une explosion d’un satellite de l’étoile circulant sur une orbite très éloignée.

L’astronome souligne aussi avec une pointe d’ironie que « l’hypothèse d’une émission provenant d’extra-terrestres vient très loin après de nombreuses autres meilleures explications possibles ».

Dimanche soir, ces astronomes ont effectué de nouvelles observations de l’étoile avec l’observatoire Arecibo. Des scientifiques du SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) de Berkeley en Californie ont également mené des écoutes de Ross 128 avec le télescope Green Bank et l’Allen Telescope Array, un groupe de télescopes. Sur Twitter,le professeur Abel Mendez donne rendez-vous à la fin de la semaine pour d’éventuelles explications :

« Nous devons collecter les données des autres télescopes pour rassembler toutes ces observations afin de parvenir à une conclusion, probablement d’ici la fin de la semaine ».

Les conclusions de ces investigations seront aussi publiées sur le site du Planetary Habitabiliy Laboratory de l’université de Porto Rico et celui de l’observatoire Arecibo.

Abel Mendez reste optimiste. Sur son blog il écrit : « J’ai une Piña Colada prête à être célébrée si les signaux sont d’une nature astronomique. »

Vidéo:La NASA dévoile des images inédites de Pluton

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Astronomie:Il y a des millions d’années, notre Soleil avait un frère jumeau, Némésis

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Un nouveau modèle développé par des scientifiques semble confirmer que la plupart des étoiles semblables à notre Soleil seraient nées sous forme de paire. Une théorie qui suggère que notre astre lui aussi aurait eu il y a des millions d’années un frère jumeau.

 

 

Et si notre Soleil avait un frère jumeau ? Un second astre qui se trouverait quelque part dans la Voie lactée ? C’est ce que suggère une nouvelle analyse menée par un physicien de l’Université de Californie, Berkeley et un astronome de l’Université de Harvard. D’après ces travaux, le Soleil ne serait d’ailleurs pas le seul. Quasiment toutes les étoiles similaires seraient dans le même cas. 

En réalité, cette idée n’est pas nouvelle. Notre galaxie compte de nombreux systèmes binaires et triples, autrement dit des systèmes comprenant deux voire trois étoiles. Or, depuis des décennies, ces formations intriguent les astronomes : s’agit-il d’étoiles créées les unes à côté des autres ou d’étoiles qui se sont rapprochées après leur formation ?

La théorie de la formation proche est considérée par beaucoup comme la plus convaincante. Des simulations menées ces dernières décennies ont d’ailleurs semblé y apporter davantage de crédit. Toutefois, celles-ci se sont avérées relativement limitées. C’est ici que la nouvelle étude tire son épingle du jeu. 

Une pouponnière d’étoiles

Pour ces travaux, les chercheurs se sont intéressés à une région très particulière de l’espace appelée « nuage moléculaire de Persée ». Situé à 600 années-lumière de la Terre dans la constellation de Persée, ce gigantesque nuage est une pouponnière d’étoiles rempli d’astres récemment formés qui s’étendent sur quelque 50 années-lumière de long.

L’an passé, des scientifiques ont utilisé le Very Large Array, un radiotélescope composé de 27 antennes, pour réaliser la plus vaste étude jamais menée sur les jeunes étoiles du nuage. Ce sont ces données combinées à d’autres que les chercheurs ont utilisées dans la nouvelle étude et auxquelles ils ont appliqué différents modèles. Au total, l’analyse comprenait 45 systèmes avec une étoile seule, 24 systèmes binaires et cinq de plus de deux étoiles.

« Nous avons testé une série de modèles statistiques pour voir si nous pouvions expliquer les populations de jeunes étoiles seules et binaires dans le nuage molécule de Persée et le seul modèle qui pouvait reproduire les données a été celui où toutes les étoiles se forment initialement sous forme de binaires éloignées« , explique Steven Stahler, co-auteur de l’étude.

Des étoiles qui se forment éloignées

Par « binaires éloignées », les chercheurs entendent deux étoiles qui se forment à une distance de plus de 500 unités astronomiques, soit plus de 75 milliards de kilomètres l’une de l’autre. Ces systèmes pourraient ensuite soit se rapprocher, soit se séparer davantage en quelques millions d’années. Les astres aujourd’hui seuls seraient donc en fait d’anciens astres binaires.

Et notre Soleil alors ? D’après les chercheurs, il aurait « opté » pour la seconde option. En se basant sur leur modèle, ils suggèrent que le Soleil serait né avec un frère jumeau, surnommé Némésis, qui se serait ensuite échappé et mélangé avec toutes les étoiles de notre région de la Voie lactée pour disparaitre très loin du Soleil.

« Nous affirmons que oui, il y a probablement eu un Némésis, il y a longtemps« , a confirmé dans un communiqué Steven Stahler dont l’étude doit prochainement paraitre dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Mais les hypothèses ne s’arrêtent pas là concernant le jumeau du Soleil nommé plus scientifiquement Sol B.

Un jumeau « maléfique » ?

La première théorie concernant Némésis a été émise en 1984 par l’astronome Richard Muller. Celle-ci suggère que l’étoile serait très différente du Soleil : il s’agirait d’un astre très peu lumineux voire d’une naine brune. Plus étonnant, elle pourrait avoir un lien avec le cycle de grandes extinctions de 27 millions d’années observé sur Terre, y compris celle qui a vu disparaitre les dinosaures.     

D’après la théorie de Richard Muller, Némésis se trouverait en effet sur une orbite très excentrique qui la conduirait à passer dans les limites glacées externes de notre Système solaire et notamment dans le nuage cométaire d’Oort. Or, en traversant ce nuage, l’étoile causerait des perturbations gravitationnelles qui arracheraient les comètes et autres corps de l’ensemble, les faisant plonger vers le Système solaire interne et pourquoi pas en direction de la Terre.

Cet afflux de comètes augmenterait alors de façon périodique le risque de collision avec la Terre. Mais cette hypothèse d’un lien entre Némésis et les extinctions terrestres est loin de convaincre tout le monde. Si la nouvelle étude semble confirmer l’existence d’un jumeau du Soleil, reste donc maintenant à le localiser pour parvenir à en savoir plus.

 

 

 

 

Dix autres exoplanètes d’une taille similaire à la Terre

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Le télescope spatial américain Kepler a permis de détecter dix autres exoplanètes d’une taille proche de celle de la Terre, situées dans la zone habitable de leurs étoiles, à une distance où l’eau pourrait exister à l’état liquide et permettre la vie.

Ces planètes font partie d’un groupe de 219 nouvelles exoplanètes découvert récemment à l’aide du télescope de la NASA. Elles ont été ajoutées au catalogue des exoplanètes découvertes depuis le début de la mission de Kepler.

Au total, depuis 2009, le télescope a mis au jour 4034 exoplanètes, dont 2335 ont été observées aussi par d’autres télescopes.

De ces planètes, environ 50 possèdent une taille similaire à la Terre et sont situées dans une zone habitable autour de leurs étoiles.

Les annonces de la découverte d’exoplanètes se bousculent depuis le début de l’année, et laissent à penser que les planètes semblables à la Terre ne seraient pas si rares au sein de notre galaxie, la Voie lactée.

L’avenir de l’exploration spatiale

À partir de 2018, la NASA ajoutera Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) à ses instruments d’observation qui, avec la même méthode que Kepler, scrutera pendant au moins deux ans 200 000 étoiles de notre voisinage cosmique.

L’année prochaine, la NASA doit également lancer le télescope James Webb Space, le successeur d’Hubble, qui pourra peut-être détecter les signatures moléculaires de l’atmosphère des exoplanètes, y compris la signature de la présence de vie.

Astronomie:Une énorme supernova vient de se produire, observez-la en direct streaming !

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Une énorme supernova illumine le ciel depuis le 14 mai 2017. Vous ne l’avez pas encore vue ? C’est normal : aussi énorme soit-elle, cette explosion est si lointaine, que sa brillance la confond tout juste avec les étoiles environnantes. Néanmoins, un peu de matériel suffit à l’observer près de la galaxie NGC 6946. Mais il y a encore mieux : le Virtual Telescope Project propose un direct streaming ce soir !

 

 

Cette supernova vient d’être repérée par un passionné américain, Patrick Wiggins, le 14 mai. Un nouveau point lumineux est apparu à proximité dans la constellation du Cygne. Celle-ci est en fait une énorme supernova de type II, c’est à dire l’effondrement sur elle-même d’une grosse étoile, générant une explosion très lumineuse visible à travers l’espace.

Voici comment observer l’énorme supernova en direct streaming

Ce phénomène, baptisé 2017 eaw, intervient dans une région, la constellation du Cygne, où ce type d’événement n’est pas si rare. C’est en effet la 10e supernova que l’in y repère depuis une centaine d’années. Dans un premier temps, l’amateur anonyme a comparé les clichés de la région datant de deux dates différentes, puis a observé pendant plus d’une heure pour être bien sûr qu’il ne s’agissait pas d’un astéroïde.

Mais un astronome italien, Gianluca Masi, du Virtual Telescope Project a pu l’observer de manière indépendante, et a confirmé ainsi qu’il s’agissait bien d’une supernova. C’est le plus puissant phénomène de ce type visible en ce moment dans le ciel, et elle devrait rester observable pendant encore un moment. Pour la voir, justement, c’est accessible à l’astronome amateur, à condition de posséder un télescope relativement puissant.

Il faut en effet une lentille de 15 cm minimum. Il faudra pointer la lunette en direction de la constellation du Cygne et chercher la galaxie NGC 6946: la supernovae se trouve autour de celle-ci. Mais il y a beaucoup, beaucoup plus simple : le Virtual Telescope Project propose un direct streaming dès 21:30 UT ou 23:30 heure de Paris pour l’observer avec des explications (en italien).

 

 

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