Astronomie (infographie):Les étoiles les plus proches de la Terre

 

 

Les étoiles les plus proches, leurs distances en années-lumière, types spectraux et planètes connues.

Les étoiles les plus proches de la Terre sont dans le système à trois étoiles Alpha Centauri, situé à environ 4,37 années-lumière. Une de ces étoiles, Proxima Centauri, est légèrement plus proche, à 4,24 années-lumière.

De toutes les étoiles situées à moins de 15 années-lumière, seules deux sont de type spectral G, semblables à notre soleil: Alpha Centauri A et Tau Ceti. La majorité sont des étoiles naines rouges de type M.

Seules neuf étoiles dans cette zone sont suffisamment brillantes pour être vues à l’œil nu de la Terre. Ces étoiles les plus brillantes comprennent Alpha Centauri A et B, Sirius A, Epsilon Eridani, Procyon, 61 Cygni A et B, Epsilon Indi A et Tau Ceti.

L’étoile de Barnard, un nain rouge situé à 5,96 années-lumière de la nuit, possède le plus grand mouvement propre de toutes les étoiles connues. Cela signifie que l’étoile de Barnard se déplace rapidement sur l’arrière-plan d’étoiles plus lointaines, à un rythme de 10,3 secondes d’arc par année terrestre.

 

 

Sirius A est l’étoile la plus brillante du ciel nocturne de la Terre, en raison de sa luminosité intrinsèque et de sa proximité. Sirius B, une étoile naine blanche, est plus petite que la Terre, mais sa masse est 98% de celle de notre soleil.

À la fin de 2012, les astronomes ont découvert que Tau Ceti pouvait héberger cinq planètes, dont une dans la zone habitable de l’étoile. Tau Ceti est la seule étoile de type G la plus proche, tout comme notre soleil (bien que le système à trois étoiles Alpha Centauri héberge également une étoile de type G et qu’il soit beaucoup plus proche).

Les masses des planètes de Tau Ceti vont de deux à six fois la masse de la Terre.


EN COMPLÉMENT

L’ÉTOILE À NEUTRONS LA PLUS PROCHE DE LA TERRE

Illustration d’artiste représentant une « étoile à neutrons isolée » – une étoile à neutrons qui ne possède pas de résidu de supernova associé, de compagnon binaire ou de pulsations radio.

 

Les astronomes qui utilisent le télescope à rayons X Swift de la NASA ont détecté une étoile à neutrons à moins de 250 000 années-lumière de la Terre, ce qui en fait l’étoile à neutrons la plus proche jamais connue.

L’objet, situé dans la constellation de la Grande Ourse, est surnommé Calvera, du nom du film « The Magnificent Seven ». Si elle était confirmée, ce ne serait que la huitième « étoile à neutrons isolée » connue, ou une étoile qui ne possède pas de restes de supernova, de compagnons binaires ou de pulsations radio.

 

 

 

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La recherche de mondes extraterrestres habitables dans l’arrière-cour de la Terre se poursuit

L’instrument NEAR a recherché des planètes dans le système Alpha Centauri.

Un nouvel instrument de chasse à la planète a commencé à étudier notre système d’étoiles voisin brillant, Alpha Centauri.

 

La chasse aux exoplanètes proches vient de s’échauffer considérablement.

Un nouvel instrument conçu pour rechercher des mondes extraterrestres potentiellement habitables dans Alpha Centauri , le système d’étoiles le plus proche de notre propre soleil, a été mis en service le 23 mai, ont annoncé aujourd’hui les membres de l’équipe de projet (10 juin).

L’instrument, appelé NEAR (Near Earths dans la région Alpha Cen), est un coronographe thermique installé sur le très grand télescope (VLT) du European Southern Observatory (ESO) au Chili. 

 

Les coronographes bloquent la lumière extrêmement brillante des étoiles, ce qui permet potentiellement de voir les planètes en orbite sombre. Comme NEAR est un coronographe thermique, les membres de l’équipe recherchent la chaleur rayonnée par les mondes du système Alpha Centauri plutôt que par la lumière des étoiles à portée visible réfléchie par leurs surfaces.

Alpha Centauri est un système à trois étoiles situé à environ 4,37 années-lumière du soleil. Deux des trois étoiles sont des voisins semblables au soleil qui forment ensemble un système binaire appelé Alpha Centauri AB. La troisième étoile, Proxima Centauri, est un petit nain rouge plus lointain. (Proxima Centauri est l’étoile individuelle la plus proche du soleil, située à environ 4,2 années-lumière.)

En 2016, les astronomes ont découvert une planète de la taille de la Terre, entourant Proxima Centauri. Cette planète, connue sous le nom de Proxima b , semble se situer dans la zone habitable, la plage de distances idéale où une eau liquide pourrait être stable à la surface de la planète. 

En avril dernier, les astronomes ont annoncé la détection d’une autre planète possible s’éloignant de Proxima Centauri. Ce monde, connu sous le nom de Proxima c , n’a pas encore été confirmé; cela reste un candidat à la planète. 

Aucune planète ne se trouve près de l’étoile binaire Alpha Centauri AB, mais NEAR pourrait changer ce fait. Le coronographe – un projet conjoint de ESO et de Breakthrough Watch, un programme qui chasse les planètes potentiellement semblables à la Terre autour d’étoiles proches – met à niveau un instrument VLT appelé VISIR (spectromètre et imageur VLT pour l’infrarouge moyen). 

Le NEAR (Near Earths dans la région Alpha Cen) installé sur le très grand télescope de l’observatoire européen austral au Chili.

 

Cette mise à niveau supprime l’éclat accablant des deux étoiles mères et optimise la sensibilité de l’instrument dans les longueurs d’onde infrarouges pouvant être émises par une planète en zone habitable. NEAR utilise également des « optiques adaptatives » pour compenser le flou induit par l’atmosphère terrestre, ont déclaré les représentants de Breakthrough Watch.

« NEAR est le premier et unique (actuellement) projet qui puisse directement imager une exoplanète habitable », a déclaré Olivier Guyon, responsable scientifique de Breakthrough Watch. « Cela marque une étape importante. Croisons les doigts – nous espérons qu’une grande planète habitable tourne autour d’Alpha Cen A ou B. »

NEAR est capable de repérer des planètes environ deux fois plus grandes que la Terre, dans le système Alpha Centauri, ont déclaré les membres de l’équipe de projet. 

Les opérations de la «première lumière» qui ont débuté le 23 mai ont lieu  aujourd’hui (11 juin) et représentent 100 heures d’observation.

Breakthrough Watch fait partie de Breakthrough Initiatives, une suite de programmes conçus principalement pour rechercher la vie des extraterrestres. Les initiatives incluent également le programme SETI (recherche d’intelligence extraterrestre) Breakthrough Listen et Breakthrough Starshot , qui vise à lancer des sondes de navigation laser ultra-rapides vers Proxima b et d’autres exoplanètes à proximité dans les 30 prochaines années.

« Les êtres humains sont des explorateurs naturels », a déclaré le fondateur de Breakthrough Initiatives, Yuri Milner, dans le même communiqué. « Il est temps que nous découvrions ce qui se trouve au-delà de la prochaine vallée. Ce télescope nous permettra de regarder. »

 


EN COMPLÉMENT

BIENVENUE SUR PROXIMA B

Vue d’artiste de Proxima b

Le 24 août 2016, des scientifiques ont annoncé la découverte de Proxima b, un monde potentiellement semblable à la Terre en orbite autour de Proxima Centauri – l’étoile la plus proche de notre propre soleil. Cette découverte historique marque la planète extraterrestre la plus proche – et potentiellement habitable à démarrer – jamais trouvée.

Proxima tourne autour de Proxima Centauri (en bas à droite), le voisin stellaire le plus proche de notre propre soleil. Proxima Centauri est à environ 4,22 années-lumière du soleil, tandis que les étoiles jumelles d’Alpha Centauri se trouvent à environ 4,37 années-lumière.
Cette vue d’artiste montre l’exoplanète Proxima b, qui tourne autour de la star de la naine rouge Proxima Centauri. L’étoile double Alpha Centauri AB apparaît dans l’image entre l’exoplanète et son étoile. Proxima b semble représenter au moins 1,3 fois la masse de la Terre, ce qui la rend légèrement plus grande que notre planète.

 

La planète Proxima b a été découverte par des scientifiques utilisant un télescope à l’observatoire européen austral du Chili. Le panneau supérieur de cette image offre une vue du ciel du sud sur le télescope de 3,6 mètres de l’ESO situé à l’observatoire de La Silla, au Chili. Le panneau inférieur montre des images réelles des étoiles Proxima Centauri (en bas à droite) et de la double étoile Alpha Centauri AB (en bas à gauche), prises avec le télescope spatial Hubble de la NASA / ESA.

 

L’orbite de Proxima b se trouve à l’intérieur d’une zone de pénétration cosmique appelée « zone habitable » de Proxima Centauri, une région dans laquelle les scientifiques pensent que l’eau liquide peut exister. Mais la zone habitable de Proxima Centauri est beaucoup plus proche de l’étoile que celle du soleil, comme le montre ce diagramme en orbite.

 

Cette carte du ciel nocturne montre la constellation du Centaure et la plupart des étoiles visibles à l’œil nu. Proxima Centauri est marqué en rouge.

 

Proxima Centauri est une étoile naine rouge, ce qui signifie qu’elle est beaucoup plus petite que le soleil. Cependant, étant donné que sa planète Proxima b est tellement plus proche de l’étoile que la Terre ne l’est au soleil, l’étoile apparaîtrait plus grande de la surface de Proxima b que le soleil n’apparaît de la Terre.
Voici une comparaison pratique des étoiles pour mettre en perspective la taille de Proxima Centauri.
Ce graphique montre le mouvement de Proxima Centauri en 2016. L’étoile se déplace très lentement et périodiquement vers et à partir de la Terre. Ce « vacillement Doppler » est le résultat de l’exoplanète Proxima b en orbite autour de l’étoile tout en la tirant avec sa propre gravité.
Image composite montrant un schéma du système à trois étoiles contenant Proxima Centauri avec la Voie lactée et le télescope de 3,6 mètres de l’ESO à l’observatoire de La Silla au Chili.
Cette image grand champ de la Voie Lactée montre le système à trois étoiles contenant Proxima Centauri sous la forme d’une étoile jaune-blanche brillante à gauche.

 

 

 

 

Astronomie:Alors que la mission Kepler de la NASA touche à sa fin, les scientifiques communiquent les données de la planète au public

En 2009, le laboratoire de propulsion par réaction de la NASA a construit un télescope spatial dans le but de trouver des planètes en dehors de notre propre système solaire. Huit ans plus tard, c’est ce que nous avons fait.

Depuis son lancement, le télescope spatial Kepler a découvert plus de 4 000 nouvelles planètes, dont certaines partageant des similitudes avec la Terre.

Cette semaine, des scientifiques se sont réunis au centre de recherche Ames de la NASA à Mountain View pour célébrer un événement marquant: la dernière mémoire cache de données de la mission Kepler originale a été organisée et mise à la disposition du public.

La cache comprend 219 nouvelles planètes candidates, dont 10 de la taille proche de la Terre et gravitant autour de la zone habitable de leur étoile – la distance qui le sépare d’une étoile où l’eau liquide peut se former sur une surface rocheuse.

Notre cousine Kepler -186f

Regardez le lancement original du télescope de chasse aux planètes:

Les dernières découvertes de la mission Kepler originale ont été publiées avec un catalogue complet d’exoplanètes candidates découvertes au cours de la mission de quatre ans du télescope, qui s’est terminée en 2014 à la suite d’un dysfonctionnement mécanique. Le décompte final de la mission comprend 4 034 candidats à la planète identifiés par Kepler.

Parmi ceux-ci, 2 335 ont été vérifiés en tant qu’exoplanètes. Plus de 30 candidats proches de la taille de la Terre et de zones habitables ont été vérifiés.

La NASA a passé les trois dernières années à organiser des milliards de points de données collectés par Kepler afin de les mettre à la disposition du public et de la communauté scientifique, à utiliser selon Susan Thompson, chercheuse scientifique de Kepler. La publication du catalogue marque également le début de la fin de la mission sur laquelle elle travaille depuis près de dix ans, a-t-elle déclaré à KPCC.

«La situation est tellement différente de celle où Kepler a commencé», a-t-elle déclaré. «Nous ne savions pas s’il y avait des planètes terrestres où aller. Nous avons supposé qu’ils étaient là, mais maintenant nous en avons un groupe et nous pouvons les voir.

Elle espère qu’en rendant les données publiques, la NASA peut encourager les générations futures à continuer à rechercher davantage d’exoplanètes, a-t-elle déclaré. 

La mission originale de Kepler était axée sur un groupe particulier d’étoiles. En surveillant en permanence la lumière émise par chaque étoile, les scientifiques ont pu observer des creux dans la quantité de lumière. Les creux de lumière signalent probablement le passage d’une planète, phénomène appelé transit.

Écoutez les scientifiques de la NASA discuter de leurs espoirs pour la mission originale de Kepler en 2009:

La mission secondaire de Kepler, K2, a été lancée après la fin de la mission initiale…et jusqu’a  son silence mortel! 

L’objectif principal de K2 reste identique à celui de son prédécesseur: découvrir des exoplanètes dans des systèmes stellaires autres que le nôtre. Mais cela se fait en observant au moins huit fois plus d’espace que la mission d’origine, selon le Dr Charles Beichman, directeur exécutif de Caltech et de l’Institut scientifique ExoPlanet de la NASA. 

La vue élargie de la mission capture une collection plus diversifiée d’objets astronomiques, allant de groupes d’étoiles lointaines aux planètes telles que le système TRAPPIST-1 de sept planètes de la taille de la Terre, plus proches de chez nous, a-t-il déclaré.

« Nous avons perdu la capacité de surveiller ce groupe d’étoiles », a-t-il déclaré. « Mais cela présentait de grands avantages car il a permis à Kepler de traverser tous les nouveaux types d’objets intéressants », a-t-il déclaré. 

Voici une illustration de la différence entre la mission originale de Kepler et K2:

Pendant les quatre premières années de sa mission principale, le télescope spatial Kepler a observé un champ étoilé situé dans la constellation du Cygne (à gauche). Les nouveaux résultats publiés à partir des données de Kepler d’aujourd’hui ont des implications pour la compréhension de la fréquence des différents types de planètes de notre galaxie et de la manière dont les planètes sont formées. Depuis 2014, le télescope Kepler a pris des données lors de sa deuxième mission étendue, observant des champs sur le plan de l’écliptique de notre galaxie (à droite). NASA / CENTRE DE RECHERCHE AMES / WENDY STENZEL

 

Aperçu de la chronologie des missions de chasse à la planète passées et futures de la NASA: 

Illustration des différents éléments du programme exoplanète de la NASA, notamment des observatoires au sol, tels que l’observatoire WM Keck, et des observatoires spatiaux, tels que Hubble, Spitzer, Kepler, TESS, le télescope spatial James Webb, WFIRST et les futures missions. NASA

La mission secondaire a continué  d’examiner plus de 100 000 étoiles dans la galaxie de la Voie lactée jusqu’à ce que le télescope soit vide de carburant . 

Une fois que le carburant s’est  vidé, il tournera dans l’espace pour toujours. Mais il se peut qu’il ne soit pas seul. La NASA a déjà construit des télescopes plus grands et plus puissants pour la prochaine génération de chasseurs de planètes.


Que va-t-il arriver a Kepler?

Pour le télescope spatial Kepler de la NASA, le monde se terminera dans la glace plutôt que dans le feu.

Kepler, qui est responsable de 70% des quelque 3 800 découvertes d’exoplanètes confirmées à ce jour, a fermé les yeux. Le télescope prolifique est en panne de carburant et sera mis hors service dans une semaine ou deux, ont annoncé des responsables de la NASA hier (30 octobre)

Kepler ne sortira pas dans une explosion de gloire dramatique comme le satellite Cassini en orbite autour de Saturne de la NASA , qui a été délibérément désorbité dans l’atmosphère épaisse de la planète encerclée en septembre 2017 lorsque sa jauge à carburant a commencé à érafler « E. ». [ Les 7 plus grandes découvertes d’exoplanètes de Kepler ]

Les membres de l’équipe Kepler transmettent plutôt une simple commande au chasseur de planètes en orbite solaire, ce qui déclenche une séquence de démantèlement déjà à bord du vaisseau spatial. Kepler éteindra son émetteur radio et ses systèmes de protection contre les pannes intégrés, devenant ainsi un morceau de métal inerte flottant, silencieux et sans correspondance, dans les profondeurs sombres et froides de l’espace.

Un grand mystère résolu par Kepler :l’explosion d’une étoile a ses débuts.

« Kepler traîne actuellement sur la Terre sur environ 94 millions de kilomètres, et restera à la même distance de la Terre dans un avenir proche », a déclaré Charlie Sobeck, ingénieur système du projet au centre de recherche de la NASA à Ames Research Center, à Moffett, en Californie. journalistes hier. 

l y aura des bousculements au cours des décennies. En 2060, par exemple, la Terre en orbite plus rapide aura presque rattrapé Kepler, ont expliqué desresponsables de la NASA dans une nouvelle vidéo . La gravité de notre planète poussera alors le télescope spatial vers le soleil un peu, et Kepler avancera devant la Terre sur une orbite légèrement plus courte et plus rapide. Mais en 2117, Kepler retrouvera son ancien chemin après une autre rencontre avec la Terre. Et le cycle va continuer.

Donc, une mission de sauvetage ou de ravitaillement en carburant serait presque impossible, ont déclaré des responsables de la NASA. Les astronautes ont réparé et amélioré le télescope spatial Hubble de l’agence à cinq reprises entre 1993 et ​​2009, mais Hubble réside sur une orbite terrestre basse, à seulement 569 kilomètres au-dessus de notre planète. 

Kepler a été lancé en mars 2009 dans le but de déterminer le degré de similarité des planètes similaires à la Terre autour de la galaxie de la Voie Lactée. Le vaisseau spatial a pourchassé des mondes extraterrestres en utilisant la  » méthode du transit « , en notant les faibles creux dans la luminosité des étoiles causés par les planètes en orbite traversant leur visage.

Kepler a initialement regardé environ 150 000 étoiles simultanément. Ces travaux originaux ont pris fin en mai 2013, lorsque le satellite a perdu la deuxième de ses quatre roues de réaction à maintien de l’orientation. Cependant, les membres de l’équipe de mission ont vite compris qu’ils pourraient stabiliser Kepler en utilisant les roues restantes et la pression de la lumière du soleil. En 2014, ils se sont lancés dans une nouvelle mission appelée K2 .

Pendant le K2, Kepler a fait diverses observations sur des campagnes décalées de 80 jours, étudiant tout, des astéroïdes et des comètes de notre propre système solaire aux lointaines explosions de supernova.

Mais on se souviendra toujours de Kepler pour ses découvertes d’exoplanètes. Le total actuel du vaisseau spatial s’élève à 2681 mondes extraterrestres, dont 354 ont été découverts au cours du K2. Près de 2900 « candidats » exoplanètes Kepler attendent toujours d’être examinés par une analyse ou une observation de suivi, et l’histoire suggère que la plupart d’entre eux finiront par être confirmés.

Kepler a cependant longtemps été sur beaucoup plus que juste ces chiffres bruts. Les observations du télescope spatial ont révélé que les planètes sont plus nombreuses que les étoiles de la galaxie; les mondes potentiellement habitables sont semblables à la Terre; et que les planètes et les systèmes planétaires sont beaucoup plus variés et diversifiés que l’exemple limité fourni par notre propre système solaire.

De telles découvertes sont en train de remodeler la compréhension des astronomes sur la place de l’humanité dans l’univers et de mieux équiper les astrobiologistes pour la recherche de signes de nos voisins cosmiques, ont déclaré des membres de l’équipe de mission.

« En gros, Kepler a ouvert la voie à l’exploration du cosmos par l’humanité » , a déclaré Bill Borucki , l’ investigateur principal de la mission à Kepler , qui a pris sa retraite en 2015 après de nombreuses années à la NASA Ames, lors d’une téléconférence.

Le prix total pour Kepler sera d’environ 700 millions de dollars, ont indiqué Sobeck et Borucki.

 

 

 

 

 

Astronomie: WASP-12b,une exoplanète découverte par Hubble est noire comme du charbon

Observée par le télescope Hubble depuis quelques années, l’exoplanète WASP-12b apparaît tout aussi noire que du charbon et les scientifiques savent désormais pourquoi. La géante gazeuse plus grande que Juptier évolue tout près de son étoile dont elle absorbe 94 % de la lumière.

WASP-12b est une géante gazeuse plus grosse que Jupiter. Cette exoplanète est située dans la constellation du Cocher (Auriga), à 600 années-lumière de la Terre. Elle a la particularité d’être très proche de son étoile. Découverte en 2008, elle est depuis observée par le télescope Hubble qui a permis aux scientifiques d’identifier l’une de ses propriétés : elle absorbe presque intégralement la lumière qu’elle reçoit de son étoile hôte.

 

Exoplanète : WASP-12b est le plus noir des « Jupiter chauds » jamais observés

La déduction est simple : à peine 6 % de la lumière qu’elle reçoit est renvoyée vers l’espace. Résultat, la planète apparaît toute noire. WASP-12b est la planète de la catégorie des « Jupiter Chauds » la plus sombre jamais observée. À titre de comparaison, et comme l’explique le magazine Science & avenir, la plupart de ces exoplanètes de cette catégorie réfléchissent généralement 40 % de la lumière qu’elles reçoivent de leur étoile. WASP-12b est par ailleurs assez grosse, mais moins que l’exoplanète PDS 110 b qui est 50 fois plus massive que Jupiter.

Sa couleur particulièrement sombre s’explique aussi par les températures très élevées qui y règnent : jusqu’à 2500 °C. Une telle chaleur rend impossible la formation de nuages sur la face éclairée de Wasp-12b qui reste donc tout le temps la même. En l’absence de nuages, la lumière pénètre donc profondément l’atmosphère de la planète où elle est absorbée par des atomes d’hydrogène avant d’être convertie en énergie thermique.

Sur la face non-éclairée par contre, les températures n’excèdent pas les 1100 °C, ce qui permettrait la formation de nuages et de vapeur. Toutefois, cette face ne reçoit jamais de photons et ne participe donc pas à la luminosité de la planète.


EN COMPLÉMENT:

PDS 110,un monstre 50 fois plus massif que Jupiter qui éclipse son étoile

 

Des scientifiques viennent de découvrir (4 juin 2017)  une planète gazeuse géante qui est 50 fois plus massive que Jupiter. Elle a été baptisée PDS 110b en référence à l’étoile PDS 110 autour de laquelle elle orbite. L’exoplanète est de surcroît encerclée par plusieurs couches d’anneaux de poussière.

Dessin d’artiste représentant PDS 110b

 

Alors qu’ils observaient l’étoile PDS 110, des d’astronomes de l’Université de Warwick, en Angleterre, ont remarqué que sa lumière était parfois obstruée par un objet géant. Des analyses plus poussées leur ont permis de découvrir que les éclipses pourraient en réalité être provoquées par une exoplanète gazeuse d’une taille impressionnante.

PDS 110 b : une exoplanète gazeuse plus imposante que Jupiter

La jeune étoile PDS 110 est située à 1125 années-lumière de la Terre, plus précisément dans la constellation d’Orion. Grâce à des relevés effectués dans le cadre du programme de recherche superWASP, des astronautes britanniques ont remarqué qu’elle connaissait d’importantes baisses de luminosité par intervalles de 2,2 ans.

Un objet obscurcit l’étoile d’environ 30 % sur une durée de 3 semaines. En combinant cette observation avec d’autres relevés provenant cette fois du télescope KELT situé en Arizona, aux États-Unis, les chercheurs purent confirmer leur découverte. Deux éclipses dont serait responsable l’exoplanète ont été passées au peigne fin.

Ce qui est excitant, c’est que pendant les deux éclipses, nous avons observé que la lumière de l’étoile fluctuait rapidement, ce qui suggère que l’objet éclipsant est entouré d’anneaux. Ces derniers sont beaucoup plus grands que les anneaux autour de Saturne

Les chercheurs estiment que le diamètre du principal anneau est d’environ 50 millions de kilomètres. C’est 180 fois plus grand que l’anneau A de Saturne. Ils estiment par ailleurs que PDS 110b est 50 fois plus massif que Jupiter.

Pour finir, en considérant la période orbitale de 2,2 ans de PDS 110b, les astronomes ont calculé la date estimative de son prochain passage devant son étoile. Celui-ci devrait avoir lieu, si les choses se confirment, en septembre 2017.

Ce nouvel éclipse permettra aux scientifique de mieux étudier cette structure complexe qui orbite autour du PDS 110, en espérant pouvoir établir de manière formelle qu’il s’agit bien d’une exoplanète géante.

 

 

 

Astronomie:Certaines exoplanètes peuvent contourner l’habitabilité

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.

 

 

Dix autres exoplanètes d’une taille similaire à la Terre

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.