Illustration d’une éruption sur une naine rouge. © Nasa, GSFC, S. Wiessinger

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L’étoile Trappist-1 connaît de terribles et fréquentes éruptions

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La petite étoile Trappist-1 a de méchantes sautes d'humeur, comme le montrent les observations du satellite Kepler. Ce n'est pas une bonne nouvelle car les sept planètes rocheuses qui gravitent autour d'elle, découvertes récemment, sont très exposées à ces puissantes vagues d'énergie. Les chercheurs sont pessimistes pour les trois planètes situées dans sa zone habitable. Leurs atmosphères, si elles en avaient, ont probablement été déchirées.

  • Les observations de Kepler montrent que Trappist-1 est sujette à de fréquentes éruptions.
  • Ces évènements réduisent les chances que les planètes de la zone habitable puissent conserver leurs atmosphères.
  • Pour résister à ces flux d’énergie, le champ magnétique des planètes devrait être très puissants, ce qui est très improbable.
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Bienvenue dans le système planétaire de Trappist-1  Nous voici près de Trappist-1 h, la plus éloignée des sept planètes de tailles terrestres qui gravitent autour de Trappist-1. Son petit soleil rougeoyant est à moins de 10 millions de kilomètres, soit un sixième de la distance entre Mercure et le Soleil. Depuis ce monde qui, selon la composition de son atmosphère peut être couvert d’eau liquide ou de glace, on peut voir ses six sœurs transiter devant leur étoile. 

Les possibilités que les planètes du système de Trappist-1 soient habitables se réduisent considérablement au vu des données récentes collectées par le télescope spatial Kepler, de la Nasa, ce champion de la chasse aux exoplanètes (il en a des milliers à son actif). Dans le cadre de sa mission K2, il a récemment mesuré les changements de luminosité des étoiles visibles dans la direction de la constellation du Verseau, dans le même champ que la désormais célèbre naine rouge ultrafroide Trappist-1. Pour rappel, une collection inédite de sept planètes rocheuses y a été débusquée — toutes sur des orbites situées dans un rayon inférieur à celle de Mercure autour de notre Soleil — et trois d'entre elles, de tailles équivalentes à celle de la Terre, se situent dans la zone habitable de la petite étoile.

Éloigné de seulement 40 années-lumière de nous, ce système à la portée des instruments des astronomes, est une occasion magnifique d'étudier l'atmosphère de ces mondes et, qui sait, d'y détecter d’éventuelles signatures biologiques... Encore très jeunes (surtout pour cette catégorie d'étoiles dont l'espérance de vie se chiffre en dizaines, voire en centaines, de milliards d'années), environ 500 millions d'années selon les estimations, l'étoile et ses planètes pourraient arborer des formes de vie primitive, à l'instar de celles qui se développèrent sur notre Terre quand elle avait cet âge. Mais à condition qu'il puisse y avoir de l'eau à l'état liquide et aussi une atmosphère pérenne protégée par un champ magnétique assez puissant.

L’éruption la plus puissante était vraisemblablement triple selon les observations photométriques de Kepler. © Vida et al., 2017

Trappist-1 a subi 42 éruptions en 80 jours

Et cela est loin d'être évident. En effet, même si elles semblent discrètes, les naines rouges, très nombreuses dans la Galaxie et tout l'univers, sont réputées pour leurs sautes d'humeur répétitives et potentiellement dévastatrices. Et les éruptions dont elles sont capables sont de véritables coups de fouet pour les atmosphères des mondes qui les entourent. Notre Trappist-1 n'a pas l'air de déroger à cette tendance.

Krisztián Vida et son équipe du Konkoly Observatory of the MTA CSFK (Hongrie) ne sont pas très optimistes quant à l'habitabilité de ces planètes. En parcourant les 80 jours d'observation de Kepler, ils ont relevé pas moins de 42 éruptions. La plus puissante d'entre elles déploya une énergie comparable à celle de la tempête solaire de 1859 qui fut à l'origine de l'évènement de Carrington... Pour une petite étoile à peine plus grande que Jupiter, elle fait jeu égal avec le Soleil. À cela s'ajoute, dans le cas de Trappist-1, que ses planètes ne sont distantes que de 1,5 à 10 millions de kilomètres (en comparaison, la Terre est à 150 millions de kilomètres du Soleil). Autrement dit, leurs atmosphères — si elles en ont une — sont fréquemment chahutées par les puissants flux d'énergie.

La question que se posent les chercheurs est bien sûr : les atmosphères de ces planètes peuvent-elles durablement résister à ces assauts répétés ? Pour l'équipe, la réponse est non. En s'appuyant sur les modèles récemment développés par Olivia Venot, de la Leuven Catholic University, ils ont montré dans leur étude soumise pour publication à la revue The Astrophysical Journal (et disponible sur arXiv) qu'elles seraient irrémédiablement altérées... Ils ont calculé que pour subir de moindres dommages, leur champ magnétique devrait être de plusieurs dizaines à centaines de gauss, ce qui paraît irréaliste quand celui de la Terre est de 0,5 gauss.

Les observations des prochains mois et années devraient nous éclairer sur la présence ou non d'enveloppes gazeuses protectrices. S'il y en a (encore et toujours), ce serait une bonne nouvelle car les naines rouges en général semblent riches en planètes rocheuses.