Le champ magnétique terrestre aide à préserver l’atmosphère vitale de la Terre en déviant les particules à haute énergie et le plasma régulièrement expulsés du Soleil. Récemment, des chercheurs ont identifié une planète potentielle rocheuse de la taille de la Terre dans un autre système solaire, pourvue d’un champ magnétique. Il s’agit de YZ Ceti b, en orbite autour d’une étoile située à environ 12 années-lumière de nous. Une découverte qui devrait en appeler de nombreuses autres à l’avenir.
Le champ magnétique d’une planète peut empêcher l’atmosphère de cette dernière d’être usée au fil du temps par les particules expulsées par son étoile. Ainsi, le champ magnétique terrestre est généré à l’intérieur de notre planète et s’étend dans l’espace, créant une région connue sous le nom de magnétosphère.
Sans le champ magnétique, la vie sur Terre telle que nous la connaissons serait impossible, car il nous protège du bombardement constant de particules chargées émises par le Soleil — le vent solaire. Sans cette protection, notre planète pourrait ressembler à Mars, qui a perdu son champ magnétique.
Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune ont toutes des champs magnétiques beaucoup plus puissants que celui de la Terre. Mais qu’en est-il des planètes semblables à la Terre autour d’autres étoiles ? Plusieurs exoplanètes (en dehors de notre système solaire) ont été découvertes avec une atmosphère, mais nous ne savons pas pour autant si elles possèdent un champ magnétique semblable à celui de notre planète.
Récemment, des chercheurs au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) et de l’Université Bucknell ont identifié une exoplanète de la taille de la Terre, potentiellement pourvue d’un champ magnétique, la planète rocheuse YZ Ceti b, située à environ 12 années-lumière de la Terre. Leurs travaux sont publiés dans la revue Nature Astronomy.
Un signal radio répétitif et mystérieux
Concrètement, les deux chercheurs principaux de l’étude ont observé un signal radio répétitif émanant de l’étoile YZ Ceti à l’aide du Karl G. Jansky Very Large Array, un radiotélescope exploité par le National Radio Astronomy Observatory de la NSF, au Mexique. Les chercheurs émettent l’hypothèse que les ondes radio stellaires qu’ils ont détectées sont générées par les interactions entre le champ magnétique de l’exoplanète et l’étoile autour de laquelle elle orbite.
Cependant, pour que de telles ondes radio soient détectables sur de longues distances, elles doivent être très puissantes. Alors que des champs magnétiques ont déjà été détectés sur des exoplanètes massives de la taille de Jupiter, le faire pour une exoplanète relativement petite de la taille de la Terre nécessite une technique différente.
Comme mentionné précédemment, parce que les champs magnétiques sont invisibles, il est difficile de déterminer si une planète lointaine en a réellement un. Jackie Villadsen de l’Université Bucknell explique dans un communiqué : « Ce que nous faisons, c’est chercher un moyen de les voir. Nous recherchons des planètes très proches de leurs étoiles et de taille similaire à la Terre. Ces planètes sont bien trop proches de leurs étoiles pour être habitables, mais parce qu’elles sont si proches, ces planètes traversent des émissions provenant de l’étoile ».
En labourant (selon les termes des chercheurs) la matière qui se détache de l’étoile, le champ magnétique de la planète repousse le plasma électriquement chargé vers l’étoile, qui interagit ensuite avec le champ magnétique de cette dernière, émettant des éclairs d’énergie — détectées par nos instruments sous forme d’ondes radio.
C’est donc ce phénomène qu’ont observé les auteurs avec la petite étoile naine rouge YZ Ceti et son exoplanète, YZ Ceti b, formant une paire idéale, car l’exoplanète est si proche de l’étoile qu’elle effectue une orbite complète en seulement deux jours. L’amplitude de ces ondes radio peut ensuite être mesurée, permettant aux chercheurs de déterminer la force du champ magnétique de la planète.
Aurores boréales sur un autre monde ?
Ces nouvelles données ouvrent la voie à ce que nomment les scientifiques l’étude de la « météo spatiale extrasolaire », comme la présence d’aurores boréales. Sur Terre, les éjections à haute énergie du Soleil perturbent les télécommunications mondiales et court-circuitent l’électronique satellitaire et terrestre, par leurs interactions avec le champ magnétique terrestre et l’atmosphère, créant parfois des aurores boréales.
C’est pourquoi il est aisément imaginable que les interactions entre YZ Ceti b et son étoile produisent également des aurores, mais avec une différence significative : les aurores sont sur l’étoile elle-même. Pineda explique que l’émission radio reçue sur Terre est en réalité une aurore stellaire. Néanmoins, elle ajoute : « Il devrait aussi y avoir des aurores sur la planète si elle a sa propre atmosphère ».
Joe Pesce de la NSF, directeur de programme pour l’Observatoire national de radioastronomie, déclare : « La recherche de mondes potentiellement habitables ou porteurs de vie dans d’autres systèmes solaires dépend en partie de la capacité à déterminer si les exoplanètes rocheuses semblables à la Terre ont réellement des champs magnétiques ». Il conclut : « Cette recherche montre non seulement que cette exoplanète rocheuse particulière a probablement un champ magnétique, mais fournit une méthode prometteuse pour en trouver plus ».
En effet, la multiplication des installations radio prévues pour l’avenir permettra, une fois la technique validée et devenue systématique, de rechercher et de trouver de nombreuses autres exoplanètes rocheuses potentielles pourvues de champs magnétiques et peut-être d’une atmosphère typiquement terrestre.
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