L'atmosphère de la planète Proxima b à proximité a probablement été supprimée il y a longtemps

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Illustration d'artiste de la surface de la planète extraterrestre Proxima b. (Crédit image : M. Kornmesser / ESO)





La planète extraterrestre voisine Suivant b peut avoir perdu la capacité de soutenir la vie il y a longtemps, suggère une nouvelle étude.

Si la Terre s'était formée là où Proxima b orbite - assez près d'un étoile naine rouge – l'atmosphère de notre planète aurait probablement été détruite par un rayonnement stellaire intense assez rapidement, selon l'étude.

'Les choses peuvent devenir intéressantes si une exoplanète s'accroche à son atmosphère, mais les taux de perte atmosphérique de Proxima b ici sont si élevés que l'habitabilité est invraisemblable', a déclaré le co-auteur Jeremy Drake, astrophysicien au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, a déclaré dans un déclaration. 'Cela remet en question l'habitabilité des planètes autour de ces naines rouges en général.' [Proxima b : découverte de la planète la plus proche de la Terre en images]



Décaper l'atmosphère

Proxima b entoure la naine rouge Proxima Centauri, qui se trouve à seulement 4,2 années-lumière du soleil. L'exoplanète à peu près de la taille de la Terre effectue un tour autour de son étoile hôte une fois tous les 11 jours terrestres. Mais, parce que Proxima Centauri est beaucoup plus sombre que le soleil, cette orbite étroite place Proxima b dans la zone habitable - la région où l'eau liquide pourrait exister à la surface d'une planète.

Mais cette proximité met aussi la planète en danger. Les naines rouges ont tendance à être très actives, surtout dans leur jeunesse. Des particules chargées se déversent de ces étoiles dans l'espace, et plus une planète orbite près d'une telle étoile, plus elle est intensément touchée par les radiations dommageables.

La lumière UV à haute énergie peut faire tomber les électrons des molécules dans l'atmosphère d'une planète, produisant des particules chargées (également appelées ions). Certains de ces électrons nouvellement libérés peuvent être suffisamment énergétiques pour échapper à la gravité de la planète, entraînant avec eux des particules de charge opposée dans l'espace.



Cette activité stellaire qui détruit l'atmosphère est l'une des raisons pour lesquelles de nombreux scientifiques soutiennent que la plupart des planètes autour des naines rouges ne sont pas habitables. Étant donné que les naines rouges représentent environ les trois quarts des étoiles de la Voie lactée, la plupart des planètes rocheuses de la galaxie peuvent recevoir trop de rayonnement pour que la vie évolue.

Les planètes peuvent avoir une variété de boucliers contre les radiations. Une possibilité est une atmosphère épaisse, qui peut absorber la majeure partie du rayonnement frappant une planète. Un autre est un champ magnétique, qui peut canaliser les particules chargées loin de la planète. Mais les champs magnétiques ne sont pas toujours utiles.

'Les pôles magnétiques d'une planète peuvent être reliés au vent stellaire , qui permet à la région supérieure et ionisée de l'atmosphère de s'échapper », a déclaré Katherine Garcia-Sage, auteure principale de la nouvelle étude et scientifique spatiale au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.



'L'énergie du vent stellaire est également redirigée vers les pôles magnétiques, fournissant une énergie supplémentaire pour s'échapper dans ces mêmes régions où les ions et les électrons peuvent quitter la planète et entrer dans l'espace interplanétaire', a déclaré guesswhozoo.com par e-mail.

Ainsi, le même champ magnétique qui protège une planète peut également aider à canaliser une partie de son atmosphère. [ Le monde extraterrestre 'Proxima b' autour de l'étoile la plus proche pourrait être semblable à la Terre (vidéo) ]

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L'exoplanète Proxima b ne peut probablement pas maintenir une atmosphère semblable à la Terre sur son orbite actuelle, selon une nouvelle étude.(Crédit image : Mary Pat Hrybyk-Keith/Centre de vol spatial Goddard de la NASA)

Comment la Terre s'en sortirait-elle ?

Pour enquêter sur ce qui pourrait se passer avec Proxima b , Garcia-Sage et ses collègues ont effectué une modélisation informatique. Leurs modèles placent un jumeau terrestre - un monde de la taille de la Terre avec un champ magnétique semblable à celui de la Terre - à l'endroit de Proxima b, puis secouent la planète avec le rayonnement approprié (dont les niveaux ont été déterminés à l'aide de près de 40 ans d'observations de Proxima Centauri).

'C'était un calcul simple basé sur l'activité moyenne de la star hôte', a déclaré Garcia-Sage dans le même déclaration . 'Il ne prend pas en compte les variations telles que le chauffage extrême dans l'atmosphère de l'étoile ou les perturbations stellaires violentes du champ magnétique de l'exoplanète - des choses que nous nous attendrions à fournir encore plus de rayonnement ionisant et d'échappement atmosphérique.'

Malgré la dose de rayonnement relativement conservatrice, la planète modélisée ne s'en est pas bien sortie, ont découvert les chercheurs. En supposant des températures atmosphériques élevées et un champ magnétique complètement ouvert, Proxima b pourrait perdre une atmosphère équivalente à la Terre en seulement 100 millions d'années, un clin d'œil au cours de la durée de vie de 4 milliards d'années de la planète, ont déclaré les chercheurs. Même avec les températures les plus basses et un champ magnétique fermé, l'atmosphère serait dépouillée en 2 milliards d'années.

Bien sûr, ces résultats supposent un champ magnétique semblable à celui de la Terre. Un champ magnétique plus fort ou plus faible pourrait produire des échelles de temps différentes, ont déclaré les scientifiques.

'Il n'est pas immédiatement évident de savoir quelles quantités contribuent à un champ magnétique planétaire et à sa force', a déclaré Chuanfei Dong, chercheur à l'Université de Princeton. Dong, qui n'était pas impliqué dans le projet, étudie les atmosphères des exoplanètes.

Les contributeurs candidats incluent le rayon, la conductivité, la densité et le taux de rotation du noyau d'une planète, a déclaré Dong, et aucune de ces quantités n'est connue pour Proxima b . En raison de la façon dont la planète a été détectée, les scientifiques ont des mesures directes de sa masse mais pas de son rayon. Cela signifie qu'ils ne peuvent pas calculer directement la densité de Proxima b, ce qui donnerait des informations sur le noyau de la planète. Au lieu de cela, les chercheurs s'appuient sur des études antérieures qui relient la masse d'une planète à son rayon.

'Le rayon de la planète peut affecter le rayon du noyau fluide électriquement conducteur, il peut donc affecter le développement et la force de son champ magnétique', a déclaré Dong à guesswhozoo.com.

La distance entre une planète et son étoile, et le temps que met la planète en orbite, peuvent également jouer un rôle important dans la détermination de l'intensité du champ magnétique, a déclaré Dong. Cela est dû en partie au phénomène appelé verrouillage des marées, dans lequel un côté d'un monde fait face en permanence à son étoile - une caractéristique commune des mondes en orbite étroite tels que ceux des zones habitables des naines rouges.

Bien que les nouveaux résultats — qui ont été publiés le mois dernier dans Les lettres du journal astrophysique – ne présage rien de bon pour la perspective de la vie sur Proxima b, tout espoir n'est pas perdu, a déclaré Dong. Des processus géologiques tels que activité volcanique pourrait aider à reconstituer l'atmosphère d'une planète, a-t-il déclaré.

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