Vision artistique de la violente éruption stellaire de Proxima Centauri découverte par des scientifiques en 2019 à l'aide de neuf télescopes dont l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma). © NRAO, S. Dagnello
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L'exoplanète la plus proche de la Terre a été frappée par une éruption stellaire record

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[EN VIDÉO] En route vers Proxima b, l'exoplanète habitable la plus proche de nous  Quittez le Système solaire pour rejoindre Proxima b, l’exoplanète habitable découverte autour de Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche du Soleil. 

Proxima Centauri est l'étoile la plus proche de la Terre et c'est une naine rouge autour de laquelle gravite une exoplanète. Elle semble malheureusement faire de fréquentes colères avec des éruptions stellaires pouvant être délétères pour la vie sur une exoplanète. Une telle éruption d'une puissance record a été observée en 2019 avec Alma.

Dans un texte qu'il nous avait permis de reprendre, l’astrophysicien Franck Selsis s’était penché sur le cas des étoiles où l’on pouvait espérer trouver des exoplanètes habitables. Il nous avait rappelé que les étoiles dites de type M représentent près de 80 % des étoiles (environ 10 % pour les K et environ 7 % pour les G) dans la Voie lactée. Il s'agit de naines rouges qui dominent donc largement la population stellaire vivant des dizaines à des centaines de milliards d'années et qui ont une très faible luminosité, avec une émission dominée par le rouge et l'infrarouge du fait de leur température de surface.

Malheureusement, on sait que ces étoiles sont coutumières de violentes éruptions et il n'est pas encore clair si l'on doit en conclure qu'elles seraient vraiment délétères pour des formes de vie et l'habitabilité des exoplanètes qui seraient en orbite autour d'elles. On comprend donc l'intérêt pour les exobiologistes cherchant à préciser les valeurs de la fameuse équation de Drake d'étudier en détail la plus proche naine rouge, qui est de plus la plus proche étoile du Soleil, à savoir Proxima Centauri. Cela est d'autant plus vrai que nous savons que l'exoplanète rocheuse Proxima b est en orbite autour de cette étoile et qu'elle pourrait être habitable, étant en plus à peine plus grande que la Terre.

Une vue d'artiste d'une exoplanète autour de Proxima Centauri alors que la naine rouge de type M fait une spectaculaire éruption stellaire. © NRAO, S. Dagnello

Mais une récente publication dans The Astrophysical Journal Letters vient sans doute de relancer des débats sur l'intérêt de tenter de trouver des biosignatures avec des naines rouges. En 2019, une campagne d'études mobilisant pas moins de neuf télescopes, aussi bien au sol qu'en orbite puisque Hubble et l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) en faisaient partie, a observé pendant un total de 40 heures réparties sur plusieurs mois Proxima Centauri sur de larges bandes du spectre électromagnétique. L'activité de la naine rouge a ainsi été surveillée des micro-ondes aux ultraviolets.

La première éruption stellaire de naine rouge observée en micro-ondes

En mai 2019, Proxima Centauri a fait une éruption stellaire particulièrement puissante pendant sept secondes sous le regard de cinq des neuf télescopes impliqués dans la campagne d'observation. Les énergies mesurées laissent penser qu'elle a été 100 fois plus puissante que toute autre éruption similaire dans le cas du Soleil et en quelques secondes, sa luminosité dans l'ultraviolet a été multipliée par 14.000.

Ce n'est pas la première fois que l'on observe de fortes éruptions stellaires avec des naines rouges (on en connaît de bien plus fortes avec d'autres types d'étoiles) mais aucune n'avait encore été surprise dans le domaine millimétrique et en particulier dans celui accessible avec Alma. Aucune non plus n'avait été mesurée dans un si large spectre d'ondes électromagnétiques, ce qui va certainement fournir des contraintes sur les modèles stellaires des naines rouges de type M.

Ce qui n'est pas de bon augure car si des éruptions puissantes sont rares avec le Soleil - quelques-unes par cycle, donc par décennie -, dans le cas de Proxima Centauri on peut penser désormais qu'une éruption stellaire violente frappe Proxima b tous les jours, et peut-être même plusieurs.

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Proxima du Centaure : c'est la plus grande menace pour la vie sur l'exoplanète la plus proche de nous

Article de Nathalie Mayer publié le 14/12/2020

Les astronomes le savent, l'activité de notre Soleil peut avoir des conséquences fâcheuses sur Terre. Bien que généralement limitées. Mais dans d'autres systèmes planétaires, la météo spatiale pourrait se montrer beaucoup plus défavorable. L'exemple de Proxima b, présenté aujourd'hui par des chercheurs, apparaît même comme une mauvaise nouvelle pour la recherche de formes de vie dans l'Univers.

Début décembre, l'Agence américaine d'étude de l'atmosphère et des océans (NOAA) a émis une alerte tempête un peu particulière. Une alerte qui fait suite à une éruption solaire et à une éjection de masse coronale (CME) impressionnantes. Une tempête solaire donc, qui aurait pu perturber nos systèmes de communications et nos réseaux électriques.

L'événement s'est produit au moment même où des chercheurs de l’université de Sydney publient un bulletin de météo spatiale plutôt défavorable du côté de Proxima Centauri, l'étoile la plus proche de notre Système solaire et que l'on sait désormais entourée d'exoplanètes. Une au moins, baptisée Proxima b, est située dans la zone habitable de l'étoile, où l'eau est supposée pouvoir exister sous forme liquide.

Pour établir ce bulletin météo, les chercheurs se sont appuyés sur des signaux radio caractéristiques émis par Proxima du Centaure. Des signaux captés avec une précision incroyable par un réseau de 36 antennes réparties sur un kilomètre carré, l'Askap, en Australie. Celui-là même qui nous faisait découvrir, il y a quelques jours, un million de nouvelles galaxies dans le ciel austral.

En haut, les données fournies par l’Askap pour la nuit du 2 mai 2019. En bas, celles des télescopes optiques. Ces données, rapprochées les unes des autres, font apparaître clairement le lien entre sursaut radio et éruption stellaire intense. © Andrew Zic, Université de Sidney, CSIRO

De violentes éjections de masse coronale

Notre Soleil émet généralement ce type de sursaut radio en parallèle d'éjections de masse coronale. « Des sursauts radio peuvent nous arriver d'étoiles naines pour des raisons différentes. Mais il est fort probable que, comme pour le Soleil, les sursauts observés au cours de notre étude soient associés à des éjections de masse coronale », explique Andrew Zic, chercheur, dans le communiqué de l’université de Sidney. D'autant que des observations de Proxima Centauri par le chasseur d’exoplanètes de la Nasa, Tess (Transiting exoplanet survey satellite), notamment, ont montré de puissantes éruptions associées dans le domaine de l'optique.

Selon les chercheurs, des éruptions stellaires d'une telle puissance ne se produisent pas plus d'une fois toutes les décennies ou deux sur notre Soleil. Du côté de Proxima Centauri, elles semblent survenir... plusieurs fois par an ! Une mauvaise nouvelle donc, pour la météorologie spatiale locale. « De ce point de vue, il semble que les naines rouges, les étoiles les plus courantes dans notre Galaxie -- elles représenteraient 70 % du total des étoiles --, ne soient pas de bons candidats pour abriter la vie », note l'astrophysicien.

Rappelons en effet que pour une étoile comme le Soleil, la zone habitable se définit relativement loin. Mettant la vie à l'abri des éjections de masse coronale. Pour une étoile naine rouge comme Proxima du Centaure -- une étoile relativement froide, donc --, en revanche, la zone habitable se situe très près de l'étoile. Plus encore que Mercure ne l'est du Soleil. Les chercheurs montrent ainsi que, sous l'effet de violentes éjections de masse coronale, Proxima b est susceptible de subir une forte érosion atmosphérique, exposant sa surface à des rayons X très intenses et à un rayonnement ultraviolet nuisibles à la vie. Sa seule petite chance : posséder -- comme la Terre -- un champ magnétique protecteur. Mais pour l'heure, aucune observation de champ magnétique autour d'une exoplanète n'a pu être faite...

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