Les astronomes ne sont pas sûrs si les planètes du système TRAPPIST-1 sont habitables.

Selon les astronomes, il semblerait que quelques-unes, voire la totalité des planètes du système TRAPPIST-1 récemment découvetes, auraient déjà perdu leur atmosphère à cause du rayonnement de l’étoile. Cela rendrait peu probable la présence d’eau liquide. Mais les chercheurs qui étudient les émissions spectrales de TRAPPIST-1 ont découvert des preuves indiquant que l’étoile pourrait simplement être assez jeune, et de ce fait, elle n’aurait pas encore eu le temps d’éradiquer les atmosphères des planètes.

Les astronomes de l’Observatoire Astronomique de l’Université de Genève en Suisse, ont comparé les deux types de rayonnements émis par l’étoile naine ultra-froide qu’est TRAPPIST-1 et en ont conclu que cette dernière ne semble pas être « extrêmement ancienne », amenant donc la question concernant l’atmosphère des planètes.

L’étoile TRAPPIST-1 est située à environ 39 années-lumière de la Terre et l’année dernière, les scientifiques lui ont découvert au moins 3 planètes en orbite. À l’époque, cela ne semblait pas sortir de l’ordinaire, mais le mois dernier, la NASA a annoncé que TRAPPIST-1 possédait un système de 7 planètes au total. Surnommé le système solaire sœur, les scientifiques ont annoncé que les 7 corps célestes possèdent des orbites relativement proches de leur étoile, et qu’ils pourraient donc être situés en zone habitable.

Ces premières spéculations, suggérant qu’au moins certaines de ces planètes seraient situées en zone habitable, implique le fait que l’eau liquide puisse y couler et qu’une quelconque forme de vie aurait pu, hypothétiquement, s’y développer et évoluer.

Mais le problème est que ces planètes, en orbite si proche de leur étoile, sont bloquées dans leur rotation par l’effet de marée gravitationnelle généré par l’étoile. Cela signifie qu’elles lui présentent toujours la même face, l’autre restant en permanence dans l’obscurité.

De plus, le mois dernier, nous étions consternés d’apprendre que la planète connue la plus proche, en dehors de notre propre système solaire et en orbite autour de Proxima Centauri, était probablement qu’un morceau de roche polie et débarrassée de toute atmosphère par les éclats du rayonnement de la naine rouge. Dans ces cas, le rayonnement de l’étoile ionise les gaz dans l’atmosphère de la planète, permettant aux particules d’être poussées en dehors de la surface de la planète.

L’année dernière, les astronomes se demandaient si le système de TRAPPIST-1 était similaire au nôtre, et ont calculé que les planètes ont pu perdre jusqu’à 15 fois la quantité des océans terrestres au cours de leur existence, en raison du rayonnement de leur étoile. Bien entendu, cela dépend de la durée sous entendue par le mot « existence ».

Dans la recherche la plus récente concernant le système TRAPPIST-1, les astronomes ont comparé deux types de rayonnement émis par l’étoile naine : les rayons X émis par la couronne stellaire, et la lumière ultraviolette appelée raie Lyman-alpha, provenant des atomes d’hydrogène de la chromosphère (la basse atmosphère de l’étoile, juste au-dessous de la couronne stellaire).

Il semblerait que TRAPPIST-1 émette moins de la moitié des raies Lyman-alpha que Proxima Centauri, ce qui n’est pas étonnant, vu que l’étoile est plus froide. Mais les deux étoiles émettent à peu près la même quantité de rayons X, ce qui sort de l’ordinaire, car pour cette catégorie d’étoile, les rayons X ainsi que la lumière ultraviolette diminuent avec le temps, et les rayons X s’estompent beaucoup plus vite.

« Le fait que TRAPPIST-1 émette près de trois fois moins de raies Lyman-alpha que de rayons X pourrait donc suggérer qu’elle est encore relativement jeune », expliquent les chercheurs dans leur étude. Le fait que l’étoile tourne assez rapidement ajoute également du poids à la conclusion qu’elle n’est pas âgée. Mais cela signifie également que les émissions de rayons X ont été plus fortes par le passé, et qu’elles ont déjà diminué avec le temps. Selon les chercheurs, le rayonnement stellaire pourrait éradiquer l’atmosphère de ces 7 planètes, en 1 à 3 milliards d’années pour les planètes les plus proches, et entre 5 à 22 milliards d’années pour les planètes les plus éloignées du système. Actuellement, l’âge du système TRAPPIST-1 est estimé à environ 500 millions d’années, et si cette estimation se révèle correcte, alors de l’eau liquide pourrait encore y couler.

De plus, les scientifiques pensent qu’il est possible que certaines planètes aient migré à proximité de leur étoile avec le temps, les soumettant à des rafales de rayonnement plus intenses. « Si elles migrent dans un disque, les échelles de temps typiques seraient d’environ 100 millions d’années, mais cela peut ne pas être valable pour un système comme TRAPPIST-1. Un territoire inexploré ! », explique le chercheur Vincent Bourrier.

Décidément, TRAPPIST-1 est un vrai mystère : malgré son apparence jeune, son mouvement à travers l’espace le place dans une foule d’étoiles plus anciennes. Cet élément est soit une coïncidence, soit le signe que nous avons encore quelque chose à découvrir !

La NASA vient de publier des images montrant des changements dans la luminosité de l’étoile, prises sur une période d’une heure, le 22 février dernier. Ces images montrent l’une des planètes, passant devant l’étoile (et obscurcissant sa lumière) :

trappist-1 lumière étoile sytème stellaire

Crédits : NASA/Ames/G. Barentsen

Il faut savoir qu’il s’agit bien plus que d’un simple bloc de pixels clignotants : cette image animée couvre seulement 44 arcsecondes carrés du ciel, ce qui représente à peu près la même zone apparente qu’un grain de sable tenu à bout de bras.

Sources : Astronomy and Astrophysics, NASA

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