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Les nains rouges sont les meilleurs candidats à la vie extraterrestre ... ou les pires?

À la recherche de mondes habités en dehors de notre système solaire, les étoiles les plus petites et les plus froides peuvent être les plus prometteuses. Appelées naines rouges de classe M, ces étoiles sont plusieurs fois plus légères et plus sombres que le Soleil, mais leur nombre est plus de 10 fois le nombre d'étoiles similaires au Soleil.

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Exoplanète GJ 1214b dans le système des naines rouges à travers les yeux de l'artiste (Crédit: ESO / L. Calçada)

Pour être suffisamment chaudes pour se produire, les planètes en orbite autour de naines rouges doivent être très proches des orbites des étoiles, comme des touristes assis plus près du feu. Ce fait les rend relativement faciles à trouver pour les chasseurs de planètes, et un grand nombre de naines rouges signifie que de nombreuses planètes de ce type sont disponibles pour étude dans notre voisinage immédiat.

Les astronomes se préparent actuellement à de telles recherches. Plusieurs projets indépendants observent déjà les naines rouges les plus proches, et de nombreux nouveaux télescopes et satellites sont en cours de développement pour détecter les planètes en orbite autour d'eux. Un exemple est le TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, dont le lancement est prévu en 2017.

Ces efforts font de la découverte de planètes potentiellement habitées dans des systèmes nains rouges une inévitabilité immédiate. Cependant, il est beaucoup moins clair si l'habitabilité de tous ces mondes sera réellement prouvée: les mêmes propriétés qui rendent les planètes naines rouges facilement détectables peuvent entraver la possibilité de vie sur elles.

3 raisons pour lesquelles les planètes naines rouges sont facilement détectables, mais à peine habitées


Fluctuations et marées


Les astronomes recherchent des planètes, observant les oscillations des étoiles - des mouvements périodiques d'avant en arrière causés par l'impact gravitationnel des mondes invisibles. Une planète terrestre dans la zone habitable de la naine rouge provoque des fluctuations de la vitesse d'une étoile de 1 m / s, qui peuvent être détectées depuis la Terre. Et ces fluctuations se produiront toutes les quelques semaines ou mois.

Mais dans ce cas, les forces de marée peuvent tirer de l’énergie de la propre rotation de la planète, de sorte qu’elle fera une révolution autour de son axe pendant une révolution autour de l’étoile. Autrement dit, le même hémisphère de la planète sera toujours tourné vers l'étoile, de la même manière que nous ne voyons toujours qu'un côté de la lune. Dans le pire des cas, toute l'eau et l'air sur une telle planète gèlent et s'accumulent du côté non éclairé, laissant sa surface inhabitée.

Ombres et flashs


Une autre façon de détecter les planètes consiste à observer les ombres qui transitent à travers le disque d'une étoile native. En raison de la petite taille de l'orbite, les planètes de transit des naines rouges bloquent plus de lumière de l'étoile que si elles circulaient avec des étoiles plus grandes, ce qui facilite leur détection à l'aide de cette méthode.

Le revers de la médaille, cependant, est que les naines rouges sont beaucoup moins brillantes que les étoiles semblables au soleil et beaucoup plus variables. Ils sont capables de s'estomper fortement et vice versa de s'embraser lorsque des trous coronaux et des éruptions d'étoiles se produisent à leur surface, enveloppant les planètes d'un flux de rayons X et de rayons ultraviolets. Cette imprévisibilité peut faire des ravages sur le climat et la biosphère. Ainsi, l'atmosphère d'être côte à côte avec une planète naine aussi orageuse, qui dans une autre situation pourrait être habitée, sera détruite par de puissants éclairs.

Longue vie et jeunesse difficile


L'une des raisons pour lesquelles il y a tant de naines rouges est qu'elles vivent simplement plus longtemps que les autres étoiles - leur nombre augmente avec le temps, car en raison de leur petite taille, elles brûlent leur combustible nucléaire lentement et efficacement. Mais cette longévité ne vient qu'après une jeunesse difficile.

Un peu contre-intuitif, mais en raison de la petite taille et de la gravité plus faible, les naines rouges prennent plus de temps que les autres étoiles pour se former complètement. Ils peuvent rester des centaines de millions d'années dans un état de protoétoile, se formant lentement à partir de nuages ​​de gaz qui s'effondrent.

Les planètes, cependant, peuvent se former autour d'une telle protoétoile en aussi peu que des dizaines de millions d'années. Pour le reste du temps, ces mondes seront frits dans la chaleur et la lumière de la protoétoile, et peut-être que la plupart de l'eau vivifiante à leur surface s'évaporera simplement avant que les naines rouges ne se forment.

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