Contrairement aux «annonces» de nombreux médias russes, aucune vie extraterrestre n'a été découverte. Cependant, le nombre réel de planètes potentiellement habitables dans le système TRAPPIST-1 n'est pas de trois, mais de sept. Cependant, presque certainement tous ne sont pas encore habités.
La nouvelle d'hier de la découverte d'un système de sept planètes semblables à la Terre près d'une naine rouge ultra-froide, à 40 années-lumière, a été une véritable sensation. Et cela soulève un certain nombre de questions très difficiles. Comment se fait-il qu'une naine rouge ait autant de planètes solides? Pourquoi sont-ils si serrés l'un contre l'autre que trois d'entre eux sont tombés dans la zone d'habitat officielle à la fois? Combien d'entre eux y sont-ils réellement? Et y a-t-il des océans?
Sept planètes ne sont qu'un score minimum
La publication dans Nature sur ce sujet regorge de détails inattendus. Par exemple, sept planètes est en fait une estimation très modeste. La principale source de nouvelles données sur leur nombre est le télescope spatial Spitzer, et il n'a été utilisé que pour un cycle d'observation de vingt jours. La détection de transit nécessite au moins un passage de l'exoplanète entre le disque et l'observateur terrestre. Si une étoile a plus de planètes, mais que leur année dure plus de 20 jours terrestres, alors elles ne pourraient pas être vues de cette manière. Pour clarifier la question, il a fallu beaucoup plus de temps pour observer. Prenons le système solaire: pour trouver la Terre par la méthode du transit, il serait bon que les astronomes extraterrestres regardent le disque solaire pendant un an. Et pour voir la neuvième planète hypothétique - de 10 à 20 mille ans. S'ils avaient observé 20 jours, ils n'auraient même pas découvert Mercure. Par conséquent, les sept nouvelles planètes sont cellesce qui était le plus facile à trouver, et non la population planétaire entière d'un système éloigné.
Un si grand nombre de planètes n'est pas très courant, car TRAPPIST-1 est 12 fois plus léger que le Soleil. Oui, il y a plus d'éléments lourds (109% du niveau solaire). Les planètes solides et les noyaux des géantes gazeuses en sont "faits". Donc, avec une telle composition «métallique», le multiplanétisme n'est pas surprenant. Une autre chose est frappante: en général, les naines rouges ne présentent pas une telle "métallicité". À cet égard, l'étoile est complètement atypique, apparemment, elle est née dans une région anormalement saturée d'éléments lourds.
L'étanchéité est comme dans un appartement commun - et c'est bien
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La première planète du système, TRAPPIST-1b, est à environ 1,6 million de kilomètres de son étoile (quatre distances Terre-Lune), et la septième planète, TRAPPIST-1h, est à moins de 10 millions de kilomètres. Ce n'est pas un système planétaire, mais un "appartement commun" dans lequel la densité des planètes est dix fois plus élevée que la nôtre. Les lunes de Jupiter sont situées à une distance allant jusqu'à 30 millions de kilomètres de leur planète, et en fait sa gravité est beaucoup plus faible. Les auteurs du travail estiment que les planètes dans une telle étanchéité ne pourraient tout simplement pas surgir, elles n'auraient pas assez de matière pour le disque protoplanétaire. Pour les grands satellites de Jupiter, il a été démontré il y a assez longtemps qu'ils étaient plus éloignés de la planète qu'ils ne le sont maintenant, puis qu'ils y ont progressivement migré.
Le fait que les exoplanètes TRAPPIST-1 soient des migrants est un très bon signe. Dans les premiers dizaines de millions d'années d'existence, une naine rouge peut produire des fusées éclairantes très puissantes qui arrachent et emportent des éléments légers des planètes, l'atmosphère et l'hydrosphère - quelque chose sans lequel il n'y aura pas de vie de type terrestre. Les sept corps célestes découverts ont échappé à ce destin en passant leur «jeunesse» sur des orbites éloignées plus sûres.
Trois habités, sept ou plus?
Les auteurs de l'article de Nature ont essayé d'être très modérés dans leurs évaluations. Ils ont considéré que seuls TRAPPIST-1e, f et g sont dans la zone habitable du système, qui reçoivent 0,66, 0,38 et 0,26 du rayonnement que la Terre reçoit de l'étoile. La densité de TRAPPIST-1e est 20% inférieure à celle de la Terre, f est 40% et g est 6%. Autrement dit, ils contiennent tous plus d'éléments légers, de gaz et, éventuellement, d'eau. Une atmosphère plus dense retient mieux la chaleur. L'impact de la marée d'une étoile proche sur les planètes et les planètes les unes sur les autres réchauffe en outre leurs noyaux. Pour cette raison, il y a des éruptions volcaniques fréquentes et un flux de chaleur plus élevé du centre de la planète. Ainsi, malgré le faible éclairage, la vie là-bas, en théorie, ne gèlera pas.
Mais les trois premières planètes reçoivent 4,25, 2,27 et 1,14 fois plus de rayonnement de leur étoile. Si la Terre d'aujourd'hui était encore 14% plus chaude, les océans bouilliraient rapidement dessus. Cependant, il ne faut pas comparer les conditions dans un "appartement commun" près de l'étoile TRAPPIST-1 et dans un "appartement décent" (près du soleil). Les sept planètes ouvertes de TRAPPIST-1 sont des marées. Autrement dit, ils regardent toujours l'étoile d'un côté, montrant l'autre au reste du cosmos.
Les planétaires ont longtemps simulé des conditions sur de telles planètes exotiques. Et il s'avère que s'il n'y a pas d'atmosphères particulièrement denses, alors il fait chaud du côté du jour, froid du côté de la nuit, et du terminateur, avec son éternelle aurore, les conditions sont intermédiaires. Cela signifie que les trois premières planètes pourraient bien avoir de l'eau liquide à la surface dans la région des terminateurs, ce dont les chercheurs discutent honnêtement.
Pour la même raison, la septième planète peut être potentiellement «vivante». Oui, elle ne reçoit que 0,13 de l'énergie qui atteint la Terre. Mais du côté du jour, cela signifie 0,26 du niveau de la Terre. Avec une atmosphère épaisse et un noyau chauffé par l'interaction des marées, c'est beaucoup. Les auteurs admettent que s'il y a de l'hydrogène dans l'atmosphère de la planète (un gaz à effet de serre très efficace), alors il y aura de l'eau liquide à la surface même à faible insolation.
Comme on peut le voir, pour une planète qui regarde toujours son soleil, le concept de «zone habitable», c'est-à-dire une telle distance de l'étoile, à laquelle la vie est possible, est encore assez vague. Du côté du jour, c'est un, du côté de la nuit, un autre, du terminateur - le troisième. Ce n'est qu'avec une atmosphère très dense, comme celle de Titan, que la température s'égalisera en tous les points de la surface de l'exoplanète.
Sans en savoir plus sur les atmosphères des nouveaux mondes, il sera difficile d'y déterminer les zones d'habitabilité. Une chose est sûre: l'estimation de «trois potentiellement habités» est la plus basse possible. En pratique, il peut y en avoir sept, et peut-être beaucoup plus. Il est bien connu que les planètes peuvent avoir de très gros satellites, sur lesquels (le même Titan) l'atmosphère est plus dense que celle de la Terre et les mers sont également assez étendues. Les télescopes de la prochaine génération sont nécessaires pour mieux connaître les satellites de ces sept planètes, et jusque-là, la vie ne peut être exclue.
Sept mondes: à peine verts, à peine glacés
Sur Terre, la végétation verte est associée à la vie. Cependant, ce n'était pas toujours le cas - plus récemment, les organismes photosynthétiques de notre planète étaient très souvent rouges (bactéries violettes). Si TRAPPIST1 a sa propre végétation sur les exoplanètes, il est peu probable que nous l'aimions en apparence. 95% de l'énergie de rayonnement d'une naine rouge se trouve dans la partie infrarouge du spectre. Les plantes locales devront l'utiliser, et elles refléteront également la partie non verte du spectre visible afin d'éviter la surchauffe. Parmi les astrobiologistes, la question de savoir quelle couleur sera est encore controversée, mais la plupart parlent de noir ou de rouge, ou de leurs combinaisons.
Cependant, il y a de bonnes nouvelles. Les calottes glaciaires ne se forment pratiquement pas sur de tels mondes. La glace aux pôles de la Terre ne fond pas en été uniquement parce qu'elle réfléchit bien la lumière. Dans la partie infrarouge du spectre, la glace absorbe presque tout, elle doit donc fondre très rapidement. Cela signifie que l'apparition d'âges glaciaires régulières, comme sur Terre au cours des derniers millions d'années, y est extrêmement improbable.
Devriez-vous rechercher des correspondants étrangers?
Comme vous le savez, une séance de magie noire doit être suivie de son exposition. Le voici: vous ne devriez pas y envoyer de signaux radio. L'âge de l'étoile TRAPPIST-1, selon les astronomes, n'est que de 500 millions d'années, et une partie de ce temps ses planètes ont passé beaucoup plus loin de leur étoile qu'elles ne le sont maintenant. Cela signifie que dans ce système planétaire, il est tout simplement trop tôt pour attendre l'émergence d'une vie complexe, voire de la vie en général. La Terre, selon les concepts d'aujourd'hui, est devenue une planète habitée il y a 3,5 à 3,8 milliards d'années, 0,7 à 1,0 milliard d'années après sa formation. La date la plus radicale avancée est il y a 4,1 milliards d'années. Il est peu probable qu'une radio y ait été inventée en 100 millions d'années.
Potentiellement, le système à 40 années-lumière est très, très adapté à la vie, mais il est probablement trop tôt pour espérer un contact avec ses habitants. Cependant, leur avenir semble plus confiant que le nôtre. La naine rouge est moins massive que les jaunes (le soleil), et vit donc beaucoup plus longtemps. Les océans de la Terre bouilliront dans quelques milliards d'années, puis le Soleil deviendra une naine blanche. Alors que TRAPPIST-1 sera capable de briller correctement pour les habitants de son système pendant encore 4 à 5 billions d'années - mille fois plus longtemps que le temps alloué à la vie terrestre.
Lysyakov Ivan