Les aurores causées par les particules du vent solaire dans la magnétosphère de Saturne. © Nasa

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Pour trouver des exoplanètes, cherchons les aurores polaires !

ActualitéClassé sous :Astronomie , aurore boréal , LOFAR

Des géantes gazeuses sur des orbites comparables à celles de Jupiter et Saturne trahiraient leur présence à l'occasion des aurores polaires émettrices d'ondes radio. En bonus, ce serait le moyen de découvrir des systèmes planétaires ressemblant au nôtre.

On peut raisonnablement penser que l'un des moyens les plus rapides pour découvrir une exoterre abritant de la vie serait de détecter d'abord des systèmes planétaires très semblables au Système solaire. Mais les perturbations d'exoplanètes ressemblant beaucoup à la Terre ne seraient guère importantes. Il serait donc difficile de la détecter par la méthode des vitesses radiales. La méthode du transit offre une meilleure perspective, mais il faut pouvoir surprendre un transit dont la périodicité est d'une année environ et ce au moins trois fois de suite pour pouvoir affirmer avoir fait une découverte.

Si l'on veut s'assurer que le système d'exoplanètes présumé ressemble bien au nôtre, avec des géantes gazeuses de masses et de distances à leur étoile hôte comparables à celles de Jupiter et Saturne, les problèmes précédents deviennent encore plus complexes. Rappelons que Jupiter et Saturne bouclent leurs orbites en douze et trente ans respectivement. Bien sûr, si un tel système était vraiment proche du Soleil, on pourrait faire sa détection directement par la méthode de l'imagerie lorsque l'on disposerait d'outils suffisamment puissants.

Cette image de Jupiter en ultraviolet a été prise avec le télescope spatial Hubble et son spectrographe imageur (Stis) le 26 novembre 1998. Elle montre une aurore polaire. © Nasa

Jonathan Nichols, de l'Université de Leicester, a publié il y a quelque temps sur Arxiv (un lien est donné en bas de cet article) un article examinant de plus près une proposition faite par d'autres astronomes depuis une dizaine d'années. On pourrait détecter des systèmes planétaires proches ressemblant au nôtre en utilisant des radiotélescopes.

Une chasse aux aurores polaires

L'idée est ingénieuse. Elle exploite le fait que lorsque des gaz ionisés s'échappant d'une lune, comme Io et Encelade dans notre Système solaire, sont injectés dans la magnétosphère et l'ionosphère d'une géante autour de laquelle elle orbite, il se produit des émissions radio à l'occasion des aurores polaires.

Nichols a étudié plus précisément ces émissions avec des géantes gazeuses orbitant entre 1 et 50 unités astronomiques autour d'étoiles brillantes dans le domaine des ultraviolets. Il a considéré différents régimes de rotation de la lune autour de la géante, de transfert de plasma entre les deux astres et enfin de brillance des étoiles.

Sa conclusion est que les émissions radio des aurores devraient être détectables sur Terre avec un radiotélescope comme Lofar et ce pour des étoiles se situant à moins de 150 années-lumière de la Terre. S'il a raison, il s'agit donc d'un nouvel outil pour détecter des exoplanètes et surtout, ce qui est plus important pour l'exobiologie, pour détecter un système planétaire susceptible d'abriter une exoterre.

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