De l’exobiologie à l’astrobiologie

De l’exobiologie à l’astrobiologieÉmergence et développement d’une nouvelle science interdisciplinaire

Sciences de l’Univers:

Des astronomes ont découvert que des planètes terrestres pourraient se former autour de beaucoup, si ce n’est pas autour de la plupart, des étoiles voisines comme le Soleil dans notre galaxie. Ces nouveaux résultats suggèrent que les mondes ayant les capacités à développer de la vie pourraient être plus communs que nous le pensons.

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Crédit : NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech)

L’astronome Michael Meyer (University of Arizona, Tucson) et ses collègues ont utilisé le télescope spatial Spitzer pour déterminer si les systèmes planétaires comme le nôtre sont communs ou rares dans notre galaxie de la Voie lactée. Ils ont trouvé qu’au moins 20 pour cent, et probablement autant que 60 pour cent, d’étoiles similaires au Soleil sont des candidates pour former des planètes rocheuses.

Meyer présente les conclusions lors de la réunion annuelle de l’ AAAS [1] à Boston. Les résultats ont paru dans l’édition du 1er Février d’Astrophysical Journal Letters.

Les astronomes ont ulitisé Spitzer pour examiner six ensembles d’étoiles, groupées selon leur âge, avec des masses comparables à notre Soleil. Le Soleil a environ 4,6 milliards d’années. "Nous avons voulu étudier l’évolution du gaz et de la poussière autour d’étoiles semblables au Soleil et comparer les résultats avec le Soleil tel que nous l’imaginons dans les premières étapes au cours de son évolution," commente Meyer.

Le télescope Spitzer ne détecte pas les planètes directement. Au lieu de cela, il détecte la poussière — les gravats restants des collisions lorsque les planètes se forment — à une gamme de longueurs d’onde infrarouges. La poussière la plus chaude est détectée aux longueurs d’onde les plus courtes, entre 3,6 microns et 8 microns. La poussière froide est détectée à des longueurs d’onde plus longues, entre 70 microns et 160 microns. La poussière chaude peut être tracée aux longueurs d’onde de 24 microns. Parce que la poussière plus proche de l’étoile est plus chaude que la poussière plus éloignée de l’étoile, la "chaude" poussière détermine probablement le matériel satellisant l’étoile à des distances comparables à la distance entre la Terre et Jupiter.

« Nous n’avons trouvé qu’environ 10 à 20 % d’étoiles dans chacun des quatre plus jeunes groupes d’âge montrent une émission à 24 microns en raison de la poussière », note Meyer. « Mais nous n’avons pas souvent vu de la poussière autour d’étoiles plus vieilles que 300 millions d’années. La fréquence chute ».

« C’est comparable aux échelles de temps supposées pour s’étendre sur la formation et l’évolution dynamique de notre propre Système solaire », commente Meyer. « Les modèles théoriques et les données météoritiques suggèrent que la Terre s’est formée sur 10 à 50 millions d’années de collisions entre de plus petits corps ».

Dans une étude séparée, Thayne Currie et Scott Kenyon (Smithsonian Astrophysical Observatory, Cambridge, Mass.), et leurs collègues ont également trouvé la preuve de poussières de formation de planètes terrestres autour d’étoiles âgées de 10 à 30 d’années. « Ces observations suggèrent que ce qui a conduit à la formation de la Terre pourrait se produire autour de nombreuses étoiles entre trois millions et 300 millions d’années », commente Meyer.

Kenyon et Ben Bromley (University of Utah, Salt Lake City) ont développé des modèles de formation de planètes qui fournissent un scénario plausible. Leurs modèles prévoient que la poussière chaude serait détectée aux longueurs d’onde de 24 microns comme les petits corps rocheux se heurtent et fusionnent. « Notre travail suggère que la poussière chaude que Meyer et ses collègues ont détecté est un résultat normal de formation de planètes rocheuses. Nous prévoyons une fréquence plus élevée d’émission de poussières pour les plus jeunes étoiles, juste comme Spitzer l’observe », note Kenyon.

Le pourcentage d’étoiles qui forment des planètes est ambigu parce qu’il y a plus d’une manière d’interpréter les données de Spitzer, note Meyer. L’émission de la poussière chaude que Spitzer a observé autour de 20 % de la plus jeune cohorte d’étoiles pourrait persister comme l’âge de l’étoile. C’est-à-dire, la poussière chaude produite par des collisions autour d’étoiles de trois à 10 millions d’années pourrait s’étendre et se manifester comme l’émission chaude de poussières vue autour des étoiles dans la gamme de 10 à 30 millions d’années et ainsi de suite. Interprétant les données de cette façon, environ une étoile sur cinq comme le Soleil forme potentiellement des planètes, note Meyer.

Il y a une autre manière d’interpréter les données. « Un scénario optimiste suggérerait que les plus grands, la plupart des disques massifs, subissent le galopant processus de collision en premier et assemblent leurs planètes rapidement. C’est ce que nous pourrions voir dans les plus jeunes étoiles. Leurs disques durcissent et meurent jeunes, brillant vivement au début, s’estompant ensuite », commente Meyer. « Cependant, de plus petits et moins massifs disques s’illumineront plus tard. La formation de planètes dans ce cas-là est retardée parce qu’il y a peu de particules pour se heurter l’une et l’autre. »

Si c’est correct et que la plupart des disques les plus massifs forment leurs planètes d’abord et les disques les plus mous mettent 10 à 100 fois plus longtemps, alors jusqu’à 62 % des étoiles examinées ont formé, ou peuvent former, des planètes. « La réponse correcte se trouve probablement quelque part entre le cas pessimiste de moins de 20 % et le cas optimiste de plus de 60 % », note Meyer.

Le prochain test critique de l’affirmation que des planètes terrestres comme la Terre pourraient être communes autour d’étoiles comme le Soleil viendra l’année prochaine avec le lancement de la mission Kepler de la NASA.

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

source:http://www.spectrosciences.com/

publié le :27/02/2008  par:spectro-sciences

 

Beaucoup, peut-être la plupart, des étoiles voisines comme le Soleil peuvent former des planètes rocheuses

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