Si nous voulons savoir plus sur si la vie pourrait survivre sur une planète en dehors de notre système solaire, il est important de connaître l’âge de son étoile. Les jeunes étoiles ont des rejets fréquents de rayonnements à haute énergie appelés fusées éclairantes qui peuvent zapater les surfaces de leurs planètes. Si les planètes sont nouvellement formées, leurs orbites peuvent également être instables. D’un autre côté, les planètes en orbite autour d’étoiles anciennes ont survécu à la foule de fusées de jeunesse, mais ont également été exposées aux ravages du rayonnement stellaire pendant une période plus longue.
Les scientifiques ont maintenant une bonne estimation pour l’âge de l’un des systèmes planétaires les plus intrigants découverts à ce jour – TRAPPIST-1, un système de sept mondes Earth-size orbitant une étoile nain ultra-cool à environ 40 ans-lumière. Les chercheurs disent dans une nouvelle étude que l’étoile TRAPPIST-1 est assez ancienne: entre 5,4 et 9,8 milliards d’années. Cela représente jusqu’à deux fois plus que notre propre système solaire, qui s’est formé il y a environ 4,5 milliards d’années.
Les sept merveilles de TRAPPIST-1 ont été révélées plus tôt cette année dans une conférence de presse de la NASA, en utilisant une combinaison de résultats des planètes en transit et du petit télescope Planetesimals (TRAPPIST) au Chili, le télescope spatial spitzer de la NASA et d’autres télescopes terrestres. Trois des planètes TRAPPIST-1 résident dans la «zone habitable» de l’étoile, la distance orbitale où une planète rocheuse avec une atmosphère pourrait avoir de l’eau liquide à sa surface. Les sept planètes sont vraisemblablement verrouillées à leur étoile, chacune avec un bordel et un bord de mer perpétuels.
Au moment de sa découverte, les scientifiques croyaient que le système TRAPPIST-1 devait avoir au moins 500 millions d’années, puisqu’il prend les étoiles de la faible masse de TRAPPIST-1 (environ 8 pour cent de celle du Soleil) à peu près aussi longtemps que de se contracter Taille minimale, un peu plus grande que la planète Jupiter. Cependant, même cette limite d’âge inférieure était incertaine; En théorie, l’étoile pourrait être presque aussi ancienne que l’univers lui-même. Les orbites de ce système compact de planètes sont-elles stables? La vie peut-elle avoir suffisamment de temps pour évoluer sur n’importe lequel de ces mondes?
«Nos résultats contribuent vraiment à limiter l’évolution du système TRAPPIST-1, car le système doit durer plusieurs milliards d’années. Cela signifie que les planètes ont dû évoluer ensemble, sinon le système aurait été détruit il y a longtemps « , a déclaré Adam Burgasser, un astronome de l’Université de Californie, San Diego, et le premier auteur du journal. Burgasser s’est associé à Eric Mamajek, programme scientifique adjoint pour le programme Exoplanet Exploration de la NASA, basé au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadena, en Californie, pour calculer l’âge de TRAPPIST-1. Leurs résultats seront publiés dans The Astrophysical Journal.
Il n’est pas clair ce que signifie cet âge plus élevé pour l’habitabilité des planètes. D’une part, les étoiles plus âgées éclatent moins que les étoiles plus jeunes, et Burgasser et Mamajek ont confirmé que TRAPPIST-1 est relativement silencieux par rapport à d’autres étoiles naines ultra-fraîches. D’autre part, comme les planètes sont si proches de l’étoile, elles ont absorbé des milliards d’années de rayonnement à haute énergie, qui pourrait avoir bouilli des atmosphères et de grandes quantités d’eau. En fait, l’équivalent d’un océan terrestre peut s’être évaporé de chaque planète TRAPPIST-1, à l’exception des deux plus éloignés de l’étoile hôte: planètes g et h. Dans notre propre système solaire, Mars est un exemple d’une planète qui avait probablement de l’eau liquide sur sa surface dans le passé, mais a perdu la majeure partie de son eau et de son atmosphère au rayonnement de haute énergie du Soleil pendant des milliards d’années.
Cependant, la vieillesse ne signifie pas nécessairement que l’atmosphère d’une planète a été érodée. Étant donné que les planètes TRAPPIST-1 ont des densités plus faibles que la Terre, il est possible que de grands réservoirs de molécules volatiles comme l’eau puissent produire des atmosphères épaisses qui protégeaient les surfaces planétaires des rayonnements nuisibles. Une atmosphère épaisse pourrait également aider à redistribuer la chaleur sur les côtés sombres de ces planètes fermement verrouillées, ce qui augmente l’immobilier habitable. Mais cela pourrait également se retourner dans un processus de «serre en fuite», dans lequel l’atmosphère devient si épaisse que la surface de la planète surchauffe – comme sur Vénus.
« S’il y a de la vie sur ces planètes, je spéculerais qu’il doit y avoir une vie vigoureuse, car il doit pouvoir survivre à des scénarios potentiellement dangereux pendant des milliards d’années », a déclaré M. Burgasser.
Heureusement, les étoiles de faible masse comme TRAPPIST-1 ont des températures et des luminosités qui restent relativement constantes sur des milliards d’années, ponctuées par des événements occasionnels d’évasement magnétique. La durée de vie des petites étoiles comme TRAPPIST-1 devrait être beaucoup plus longue que l’âge de 13,7 milliards d’années (le Soleil, en comparaison, a une durée de vie prévue d’environ 10 milliards d’années).
« Les étoiles beaucoup plus massives que le Soleil consomment leur carburant rapidement, s’illuminent pendant des millions d’années et explosent en tant que supernovae », a déclaré Mamajek. « Mais TRAPPIST-1 est comme une bougie qui brûle lentement qui brillera pendant environ 900 fois plus longtemps que l’âge actuel de l’univers ».
Quelques-uns des indices, Burgasser et Mamajek, pour mesurer l’âge de TRAPPIST-1, comprenaient à quelle vitesse l’étoile se déplace dans son orbite autour de la Voie Lactée (les étoiles plus rapides ont tendance à être plus anciennes), la composition chimique de son atmosphère et combien de fusées TRAPPIST- 1 au cours des périodes d’observation. Ces variables ont tous indiqué une étoile qui est sensiblement plus ancienne que notre Soleil.
Les observations futures avec le télescope spatial Hubble de la NASA et le prochain télescope spatial James Webb peuvent révéler si ces planètes ont des atmosphères et si de telles atmosphères sont comme celles de la Terre.
« Ces nouveaux résultats fournissent un contexte utile pour les observations futures des planètes TRAPPIST-1, ce qui pourrait nous donner un grand aperçu de la façon dont les atmosphères planétaires se forment et évoluent, et persistent ou non », a déclaré Tiffany Kataria, scientifique exoplanète chez JPL, qui n’était pas impliqué dans l’étude.
Les observations futures avec Spitzer pourraient aider les scientifiques à affiner leurs estimations des densités des planètes TRAPPIST-1, ce qui leur permettrait de mieux comprendre leurs compositions.
La Source: http://bit.ly/2vLtIOX
