Imaginez que vous marchez sur une planète éclairée par un soleil rouge. Il n'y a ni levers ni couchers de soleil ici.
Une grande boule de feu incandescente est constamment suspendue dans le ciel. Les ombres des grosses pierres, des collines et des montagnes n'ont pas changé depuis des millénaires. Mais des nuages rapides traversent le ciel, apportant de l'air froid et humide de l'hémisphère, où règne la nuit éternelle. Parfois, les rafales de vent sont si fortes qu'elles peuvent soulever dans les airs non seulement un astronaute béant, mais aussi du matériel lourd. Y a-t-il une place dans ce monde pour les organismes vivants? Ou les planètes sont-elles proches des étoiles rouges, des corps cosmiques sans vie avec une chaleur infernale du côté jour et un froid féroce du côté nuit? Ce n'est pas la première fois que cette question se pose dans la communauté scientifique, et il y a plusieurs raisons à cela.
Trouvez ce que vous ne pouvez pas voir
La recherche d'exoplanètes est une tâche scientifique assez difficile, car nous ne pouvons pas observer la plupart d'entre elles directement avec un télescope. Il existe de nombreuses façons de les trouver, mais le plus souvent dans les bulletins d'information, la méthode de la vitesse radiale (méthode Doppler) et la méthode de transit sont mentionnées. L'essence du premier est que les scientifiques étudient le spectre de l'étoile, essayant d'utiliser l'effet Doppler pour y remarquer des signes de la présence d'une ou plusieurs planètes. Le fait est que dans le processus de son mouvement orbital, la planète attire également une étoile vers elle-même, la forçant, pour ainsi dire, à «se tortiller» dans le temps avec la période de révolution. L'amplitude de ces oscillations dépend de la masse de la planète, de la distance entre la planète et l'étoile, ainsi que de l'angle sous lequel l'observateur de la Terre regarde l'orbite de la planète. Si l'exoplanète est suffisamment massive et orbite près de son étoile,et son orbite est à la limite du système solaire, les chances de le trouver seront élevées. Cependant, avec une augmentation du rayon de l'orbite ou une diminution de la masse d'une planète extraterrestre, il devient de plus en plus difficile de la trouver. Cette méthode sera donc beaucoup plus efficace pour trouver des planètes lourdes sur des orbites proches de l'étoile. De plus, la méthode des vitesses radiales ne détermine que la valeur la plus basse possible de la masse de la planète, car en étudiant le déplacement des raies spectrales, les chercheurs ne peuvent pas connaître l'angle sous lequel un système d'étoiles extraterrestres est visible. C'est ainsi que les planètes proches de Proxima Centauri et de l'étoile Gliese 581 ont été découvertes.par la méthode des vitesses radiales, seule la valeur la plus basse possible de la masse de la planète est déterminée, car en étudiant le déplacement des raies spectrales, les chercheurs ne peuvent pas déterminer l'angle sous lequel un système d'étoiles extraterrestres est visible. C'est ainsi que les planètes proches de Proxima Centauri et de l'étoile Gliese 581 ont été découvertes.par la méthode des vitesses radiales, seule la valeur la plus basse possible de la masse de la planète est déterminée, car en étudiant le déplacement des raies spectrales, les chercheurs ne peuvent pas déterminer l'angle sous lequel un système d'étoiles extraterrestres est visible. C'est ainsi que les planètes proches de Proxima Centauri et de l'étoile Gliese 581 ont été découvertes.
Afin de mener des recherches avec la deuxième méthode, les scientifiques mesurent très précisément la luminosité de l'étoile, essayant de trouver le moment où l'exoplanète passera entre elle et la Terre. À ce moment, la luminosité de l'étoile baissera légèrement et les chercheurs pourront tirer des conclusions sur les paramètres du système stellaire extraterrestre. La méthode est également intéressante car elle permet dans certains cas de se faire une idée de l'atmosphère de l'exoplanète. Le fait est que pendant le transit, la lumière d'une étoile traverse les couches supérieures de l'atmosphère; par conséquent, en analysant les spectres, on peut essayer d'estimer au moins grossièrement sa composition chimique. Par exemple, des astronomes ont découvert des traces d'oxygène et de carbone dans l'atmosphère de la planète HD 209458b, mieux connue sous le nom d'Osiris. Certes, il est un peu plus facile d'étudier Osiris, car c'est une énorme planète, légèrement inférieure à Jupiter en masse, mais située extrêmement près de son étoile. Les inconvénients de la méthode de transit incluent la faible probabilité que le plan de l'orbite de la planète se trouve directement sur la ligne de visée entre le système solaire et une autre étoile. La probabilité est estimée comme le rapport du rayon de la planète extrasolaire au rayon de l'étoile. De plus, cette probabilité diminuera avec l'augmentation du rayon orbital et la diminution de la taille de l'exoplanète. Par exemple, la probabilité de détecter notre Terre à partir d'étoiles voisines par la méthode de transit n'est que de 0,47%. Et même si les orbites de la Terre et du Soleil se révèlent être dans un observateur extraterrestre sur la même ligne de visée, cela ne garantit pas du tout une détection précise de notre planète. Pour une confirmation fiable, le passage de la Terre à travers le disque du Soleil devrait être remarqué plusieurs fois afin de déterminer avec précision la période de révolution. Une partie de ce qui sauve la situation estqu'un grand nombre d'étoiles peut être visualisé à la fois par la méthode de transit. Par exemple, le célèbre télescope Kepler observe en continu environ 100 000 étoiles. La méthode de transit, comme la méthode de vitesse radiale, sera plus sensible aux grandes planètes en orbite rapprochée.
Exoplanètes découvertes par la méthode du transit. Des années.
Bien sûr, en plus des vitesses radiales et des transits, il existe plusieurs autres méthodes pour détecter les planètes extrasolaires. Par exemple, il existe une méthode de microlentille gravitationnelle, d'astrométrie ou d'observations optiques directes. Ces méthodes sont simplement plus efficaces pour les planètes situées à des distances relativement importantes de leurs étoiles. Cependant, jusqu'à présent, toutes ces méthodes de recherche sont loin d'être aussi efficaces, et le nombre de planètes découvertes avec leur aide ne dépasse pas plusieurs dizaines.
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Lentille gravitationnelle.
Héros soudains
Bien sûr, beaucoup aimeraient trouver une planète propice à la vie, «la seconde Terre», comme l'appelaient certains journalistes. Cependant, nous n'avons qu'un seul exemple connu de l'origine de la vie sur la planète - notre propre Terre. Pour simplifier la formulation du problème, les scientifiques ont introduit le concept de la soi-disant «zone habitable» ou «zone Boucle d'or». C'est la région de l'espace autour de l'étoile où la quantité d'énergie reçue est suffisante pour l'existence d'eau liquide à la surface. Bien sûr, un tel concept ne prend pas en compte, par exemple, la réflectivité d'une exoplanète, la composition de l'atmosphère, l'inclinaison de l'axe, etc., mais il nous permet d'estimer grossièrement la prévalence des corps spatiaux qui nous intéressent. Le nom "Goldilocks zone" est associé à l'histoire des trois ours (à l'origine - "Boucle d'or et les trois ours"), dans laquelle une fille, se trouvant dans la maison de trois ours,essayant de s'y mettre à l'aise: il goûte la bouillie de différents bols et s'allonge sur des lits différents. Et la première étoile à trouver une planète dans la zone habitable fut Gliese 581. Deux planètes à la fois, Gliese 581 c et d, à la frontière chaude et froide de la zone habitable, ont été découvertes par la méthode de la vitesse radiale sur le spectrographe HARPS de l'observatoire de La Silla au Chili. De plus, à en juger par la limite inférieure de leurs masses possibles (5,5 et 7 masses terrestres, respectivement), il peut bien s'agir de corps rocheux.à en juger par la limite inférieure de leurs masses possibles (5,5 et 7 masses terrestres, respectivement), il pourrait bien s'agir de corps rocheux.à en juger par la limite inférieure de leurs masses possibles (5,5 et 7 masses terrestres, respectivement), il pourrait bien s'agir de corps rocheux.
Plus tard en 2010, des scientifiques de l'Université de Californie à Santa Cruz et de la Carnegie Institution à Washington ont annoncé la découverte de la planète Gliese 581 g, située en plein milieu de la zone habitable. La planète a même reçu un nom non officiel - Zarmina - en l'honneur de l'épouse du chef du groupe de recherche d'exoplanètes Stephen Vogt. La découverte a secoué le public. Le star system apparaissait désormais constamment dans les bulletins d'information des journaux «jaunes» et sur les pages de science-fiction. C'est de la planète Gliese 581 g que sont arrivés les méchants extraterrestres qui ont attaqué la Terre dans le film de 2012 "Sea Battle". Cependant, d'autres groupes scientifiques n'ont pas confirmé la découverte de Gliese 581 g, expliquant les résultats plutôt par une erreur dans le traitement des observations et l'activité de l'étoile elle-même. Les querelles entre le groupe Vogt et d'autres «exoplanètes» se sont poursuivies pendant plusieurs années et n'ont pas abouti en sa faveur. Zarmina n’existait probablement que dans l’imagination des chercheurs.
Mais de nouvelles découvertes ne se sont pas fait attendre. Avec l'avènement du télescope Kepler, les planètes de la zone habitable ont plu les unes après les autres. Kepler-186f, Kepler-438 b, Kepler-296 e, Kepler-442 b et de nombreuses autres exoplanètes ont été découverts lors de l'utilisation de ce télescope spatial. Mais il s'est avéré que la grande majorité d'entre eux ont une propriété commune - ils tournent tous autour des naines rouges. Les naines rouges sont des étoiles de faible masse et froides avec des températures de surface autour de 3500K. Ce n'est pas beaucoup plus élevé que la température de la bobine de filament. Ces étoiles brillent faiblement, mais elles vivent longtemps, car elles consomment très lentement les réserves d'hydrogène. Une naine rouge avec une masse 10 fois inférieure à celle du Soleil, en théorie, brillera pendant des milliards d'années, ce qui est de plusieurs ordres de grandeur supérieur à l'âge de l'Univers. Au fait,les planètes Proxima b et TRAPPIST-1 récemment découvertes gravitent également autour d'étoiles sombres similaires. Proxima b est l'exoplanète la plus proche de nous, et elle est située dans la zone habitable. Très probablement, il s'agit d'un corps rocheux, ce qui signifie que l'existence de mers et d'océans n'est pas exclue en présence d'une atmosphère. Certes, la planète a été découverte par la méthode de la vitesse radiale, nous ne connaissons donc pas encore la valeur exacte de sa masse et de sa densité. Eh bien, l'étoile TRAPPIST-1 a plusieurs planètes à la fois, théoriquement, peut avoir des conditions pour l'existence d'eau liquide à la surface. En fait, une telle abondance de planètes dans la zone de vie des naines rouges ne signifie pas du tout qu'elles y apparaissent plus souvent que, par exemple, dans les étoiles jaunes. Puisque les étoiles de types spectraux tardifs (froids et rouges) émettent parfois 10000 fois moins d'énergie que le Soleil,la zone habitable est située beaucoup plus près d'eux. Et ici, une sélection de méthodes de recherche de planètes extrasolaires commence déjà à fonctionner. Si la "zone Boucle d'or" est plus proche de l'étoile, il est alors plus facile d'y trouver des exoplanètes. De plus, on pense que les naines rouges sont le type le plus courant de population stellaire, et il y en a environ 70% dans notre galaxie. Il s'avère que nous les ouvrirons beaucoup plus souvent.
TRAPPIST-1 vu par l'artiste lors du transit de deux des sept planètes connues.
Mondes sous le soleil rouge
Après les premières publications sur la découverte de planètes près de Gliese 581, un différend sur leur éventuelle habitabilité a surgi dans la communauté scientifique. Si la vie pouvait naître et se développer autour d'étoiles rouges, cela augmenterait considérablement sa prévalence dans l'Univers. De plus, la biosphère sur les planètes sous le soleil rouge pourrait exister beaucoup plus longtemps que la biosphère terrestre, ce qui signifie qu'il y aurait plus de chances de se développer avant l'émergence d'une espèce intelligente. Après tout, même notre étoile, apparemment une étoile si stable, dans 1 milliard d'années peut devenir si brillante que la surface de la Terre se transformera en désert. La vie survivra certainement sous la surface, mais elle survivra plutôt que de se développer. Mais le centenaire rouge pourrait soutenir sa biosphère pendant des dizaines, voire des centaines de milliards d'années. C'est une idée tentante, mais la recherche montrequ'avec les naines rouges, tout est loin d'être aussi simple. Et pour que la vie naisse et se développe dans un tel système stellaire, elle devra surmonter de nombreux problèmes très graves.
Prise de marée
Quand nous regardons la lune, nous voyons toujours le même schéma des mers - des taches sombres à la surface de notre satellite. Cela se produit parce que la Terre et son satellite tournent de manière synchrone et que la Lune fait une révolution autour de son axe dans le même temps qu'il faut pour faire le tour de la Terre. Et ce n'est pas une coïncidence. Sa rotation autour de l'axe a été suspendue par les forces de marée de notre planète. Et cette image est très courante dans le système solaire. Satellites de Mars et planètes géantes, le système Pluton-Charon - cela peut prendre beaucoup de temps pour énumérer les corps cosmiques avec une rotation synchrone. Même Mercure, qui à première vue n'obéit pas à ce principe, est également en résonance orbitale. Les jours sidéraux y durent 58,65 jours terrestres, et la planète fait une révolution autour du Soleil en 88 jours. Autrement dit, le jour de Mercure dure 2/3 de son année. Au fait, à cause de cet effet,ainsi qu'une orbite plutôt allongée de la planète, il y a des moments dans le firmament de Mercure où le mouvement du Soleil à travers le ciel s'arrête soudainement, puis va dans la direction opposée.
Tailles comparatives des planètes terrestres (de gauche à droite: Mercure, Vénus, Terre, Mars).
Les calculs montrent que, très probablement, toutes les planètes de la zone habitable des naines rouges feront toujours face à l'étoile avec un hémisphère. Au mieux, une résonance comme la rotation de Mercure est possible. Pendant longtemps, on a cru que dans de telles conditions, un hémisphère serait rouge sous les rayons directs constants du luminaire, et l'autre serait le royaume du froid éternel. De plus, du côté de la nuit, il sera même possible que certains gaz atmosphériques gèlent. Mais un modèle de l'atmosphère de planètes semblables à la Terre capturées par les forces de marée, créé par des scientifiques du California Institute of Technology en 2010, montre que même avec une rotation lente de l'enveloppe d'air, la chaleur sera transférée assez efficacement vers le côté nuit. En conséquence, la température du côté nuit ne doit pas descendre en dessous de 240K (-33Co). Et aussi des vents assez forts devraient marcher sur une telle planète. Selon les modèles atmosphériques développés par Ludmila Karone et ses collègues de l'Université catholique de Louvain, l'effet de la super-rotation devrait se produire dans la haute atmosphère. Un vent très rapide circule constamment le long de l'équateur d'une telle planète, dont la vitesse atteint 300 km / h et même plus. Voyager en avion dans un tel monde serait une entreprise très risquée.
Une autre simulation 3D, réalisée par une équipe de scientifiques dirigée par Manoja Joshi, a montré que seulement 10% de la pression de l'atmosphère terrestre suffit à transférer efficacement la chaleur vers le côté nuit de la planète. Il découle également de ce modèle que dans la pointe tournesol de la planète (la région la plus proche de l'étoile), il n'y aura pas un désert brûlé, mais un cyclone atmosphérique géant - un ouragan éternel qui ne bouge pas, mais se tient au même endroit. Ces données ont été utilisées par la chaîne National Geographic dans la création de la mini-série documentaire Aurelia et la lune bleue, où Joshi lui-même a agi en tant que consultant. Certes, pour le développement de la vie, une seule température confortable ne suffit pas. Des recherches plus poussées ont montré que si l'exoplanète ne dispose pas d'une très grande quantité d'eau, il y a un risque queque la majeure partie se déplacera du côté nuit avec les vents et y gèlera. Peu à peu, les masses de glace reculeront du côté nuit, mais il y a néanmoins un risque que la planète devienne un désert sec. La rapidité avec laquelle l'humidité est transportée vers et depuis le côté nuit dépend de nombreux facteurs, y compris la configuration des continents, la composition chimique et la densité de l'atmosphère, etc. Dans le même temps, un océan suffisamment profond restera liquide sous la glace, ce qui empêchera également son gel complet. À propos, la modélisation du processus même de formation des planètes semblables à la Terre dans les naines rouges montre juste une teneur en eau beaucoup plus élevée par rapport à la Terre. Les travaux de Yann Alibert et Willie Benz, publiés dans Astronomy and Astrophysics, montrentque dans certains cas, la proportion de H2O peut aller jusqu'à 10% en poids. Fait intéressant, si les planètes, au contraire, ont une atmosphère dense, il est alors possible de surmonter la capture des marées. Le moment de rotation de l'atmosphère dense sera transmis à la planète, grâce à quoi le jour et la nuit pourront à nouveau commencer à changer sur elle. Certes, ces jours et ces nuits peuvent durer assez longtemps.
Une image tirée du film Life in Other Worlds de National Geographic Channel. Lune bleue.
Variabilité
Un autre problème, encore plus grave, est que les naines rouges sont souvent des objets très turbulents. La plupart d'entre eux sont des étoiles variables, c'est-à-dire des étoiles dont la luminosité change à la suite de certains processus physiques se déroulant à l'intérieur ou à proximité d'elles. Par exemple, assez souvent, ces étoiles montrent une variabilité du type BY Dragon. Les variations de luminosité avec ce type d'activité sont associées à la rotation de l'étoile autour de son axe, puisque sa surface est recouverte d'un grand nombre de taches solaires, similaires à celles du soleil. Les taches solaires sont des zones où de forts champs magnétiques (jusqu'à plusieurs milliers de gauss) pénètrent dans la photosphère, ce qui empêche le transfert de chaleur des couches plus profondes. Ainsi, la température au niveau des spots est inférieure à celle de la photosphère environnante, ce qui les fait apparaître plus sombres dans un télescope avec un filtre de lumière.
Des taches semblables au soleil sont également présentes sur les naines rouges, mais occupent une superficie beaucoup plus grande. En conséquence, en peu de temps, la luminosité de l'étoile peut changer de 40%, ce qui est susceptible d'affecter négativement la vie hypothétique.
Mais une propriété beaucoup plus dangereuse des étoiles rouges est leur activité de fusée éclairante. Une proportion importante de naines rouges sont des étoiles variables de type UV Ceti. Ce sont des étoiles flamboyantes qui, au moment d'une épidémie, augmentent leur luminosité plusieurs fois, et dans la plage allant de la radio aux rayons X. Les fusées éclairantes elles-mêmes peuvent durer de quelques minutes à plusieurs heures, et l'intervalle entre elles - d'une heure à plusieurs jours. Les scientifiques pensent que la nature de ces éruptions est la même que celle des éruptions sur le Soleil, mais leur puissance est beaucoup plus élevée. En plus d'une augmentation de la luminosité dans toutes les plages, au moment d'un flash, des particules chargées sont émises, qui contribuent à la perte de l'atmosphère, en particulier des éléments légers comme l'hydrogène. Le célèbre Proxima Centauri fait également partie des étoiles variables du type UV Ceti. Mais que dit la recherche scientifique sur la capacité à résister à un environnement aussi hostile?
Proxima Centauri, télescope Hubble.
Selon certains astrophysiciens - par exemple, selon le vulgarisateur scientifique et astronome de l'Université du sud de l'Illinois Pamela Gay - la plupart des naines rouges sont actives pendant environ 1,2 milliard d'années de vie, après quoi elles ont une diminution de la fréquence et de l'intensité des éruptions. Théoriquement, dans le cas de la préservation partielle ou de la réapparition de l'atmosphère, la biosphère pourrait commencer à se développer après que l'étoile a passé le stade actif de l'évolution. Mais tous les scientifiques ne sont pas d'avis sur la courte phase de la phase active. Nikolai Samus, un chercheur de premier plan au Département des étoiles non stationnaires et de la spectroscopie stellaire de l'Institut d'astronomie de l'Académie des sciences de Russie, a déclaré à Naked Science à ce sujet: «L'activité des torches est très courante chez les naines rouges. Il devrait s'estomper avec l'âgemais les naines rouges de classes très tardives et de très faibles luminosités «vieillissent» si longtemps qu'elles peuvent toutes être considérées comme jeunes. En général, au moins un quart des nains M sont Me (nains actifs avec de puissantes raies d'émission spectrale. - N. D. E.), Et presque tous ont une variabilité des taches solaires ou des reflets, ou les deux. Dans les dernières sous-classes de M, jusqu'à 100% des étoiles sont variables ». D'ailleurs, l'âge de cette Proxima Centauri est de près de 5 milliards d'années, mais la star reste très active et fait régulièrement preuve de puissantes fusées éclairantes.ou les deux variabilité à la fois. Dans les dernières sous-classes de M, jusqu'à 100% des étoiles sont variables ». D'ailleurs, l'âge de cette Proxima Centauri est de près de 5 milliards d'années, mais la star reste très active et fait régulièrement preuve de puissantes fusées éclairantes.ou les deux variabilité à la fois. Dans les dernières sous-classes de M, jusqu'à 100% des étoiles sont variables ». D'ailleurs, l'âge de cette Proxima Centauri est de près de 5 milliards d'années, mais la star reste très active et fait régulièrement preuve de puissantes fusées éclairantes.
La situation est partiellement sauvée par le champ magnétique de la planète. Les calculs montrent que même la rotation lente des planètes capturées par les marées sera suffisante pour générer un champ magnétique tant que la partie intérieure de la planète reste fondue. Mais la modélisation du taux de perte atmosphérique, réalisée par l'astrophysicien Jorge Zuluaga et ses collègues, a montré que même si la planète possède un champ magnétique puissant, elle perdra assez intensément son atmosphère en raison de l'interaction avec la matière éjectée lors de la fusée éclairante. Selon cette étude, la situation est légèrement meilleure dans les super-terres avec une masse de 3 fois ou plus la masse de la Terre, mais même là, les pertes sont importantes. Selon ce modèle, l'exoplanète Gliese 667Cc aurait dû complètement perdre son atmosphère, mais Gliese 581d et HD 85512b auraient dû la conserver. Intéressant,que des modèles antérieurs, par exemple, l'étude de Maxim Krodachenko et ses collègues, publiée dans la revue Astrobiology, prédisaient, au contraire, des champs magnétiques très faibles de la planète, incapables de protéger l'atmosphère de puissantes émissions de matière stellaire.
Planet HD 85512 b vue par l'artiste
Actuellement, la recherche sur les naines rouges est compliquée par le fait qu'il s'agit d'étoiles plutôt faibles qu'il est difficile d'étudier à de grandes distances. Reste à savoir quelle fraction de ces étoiles restent actives pendant des milliards d'années et de quoi cela dépend. Proxima Centauri et Gliese 581, et même le héros récent des reportages TRAPPIST-1, démontrent une activité de torche, ce qui signifie que les atmosphères des planètes seront irradiées à la fois par la lumière ultraviolette et un flux de particules chargées. Les modèles montrent fondamentalement la possibilité de préserver l'atmosphère même dans des conditions aussi difficiles, mais la question de la possibilité de l'existence de la biosphère est toujours ouverte. D'ailleurs, déjà début 2017, Jorge Zuluaga a publié un article dans lequel il montrait la possibilité pour Proxima Centauri b d'avoir un champ magnétique puissant.
Système Gliese 581 vu par l'artiste.
Biosphère
Mais, disons, sur la planète, malgré toutes les difficultés, des formes de vie primitives sont apparues. Sur Terre, la photosynthèse est la base énergétique de tous les êtres vivants, à l'exception des bactéries qui se nourrissent de substances inorganiques, comme les bactéries soufrées. La plupart de l'oxygène atmosphérique est un sous-produit de la photosynthèse. Cependant, la photosynthèse peut-elle utiliser la lumière du soleil rouge? Il existe plusieurs formes de chlorophylle qui utilisent la lumière provenant de différentes parties du spectre. Ce sont principalement les chlorophylles a et b, qui diffèrent légèrement en fréquences absorbées. La plupart de la chlorophylle des plantes supérieures absorbe la partie bleue et rouge du spectre solaire, faisant paraître les feuilles vertes. En fonction des conditions d'éclairage, le rapport entre les deux types de chlorophylle et sa concentration peut varier. Par exemple, dans les plantes qui aiment l'ombre, la teneur en chlorophylle peut être 5 à 10 fois plus élevée,que les plantes qui aiment la lumière vive. Une adaptation intéressante existe dans les algues rouges, qui, grâce à des pigments supplémentaires, peuvent absorber la lumière de presque toute la partie visible du spectre.
En 2014, une souche de cyanobactéries Leptolyngbya JSC-1 tolérante à l'ombre a été découverte vivant dans des sources chaudes. Ces bactéries sont capables d'utiliser la lumière proche infrarouge (700 à 800 nm). Il est intéressant de noter que lorsqu'elle pénètre dans une zone plus éclairée, cette cyanobactérie est capable de reconstruire le mécanisme photosynthétique. Il existe également des informations encourageantes provenant du fond de l'océan. Une autre équipe internationale de biologistes a découvert la bactérie soufrée GSB1, qui contient de la chlorophylle, à proximité d'une source thermale d'eau profonde au large des côtes du Costa Rica. La lumière du soleil ne pénétrant pas à une profondeur de 2,4 km, les chercheurs ont émis l'hypothèse que les bactéries soufrées utilisent une source de lumière infrarouge émise par des évents hydrothermaux chauds (~ 750 nm). L'étude a été publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences. De cette façon,les formes de vie hypothétiques d'une naine rouge ne devraient pas mourir de faim.
La couleur du feuillage des plantes photosynthétiques est due à la forte concentration de chlorophylle
Et après?
Actuellement, les simulations informatiques sont peut-être le seul moyen d'évaluer les conditions à la surface d'une exoplanète près d'une naine rouge. La technologie d'observation n'est pas encore capable de spécifier la composition chimique, encore moins de distinguer les détails de la surface. Mais les résultats de la simulation dépendent de nombreux facteurs, et parfois les calculs de différents groupes scientifiques donnent des résultats presque opposés. De nouveaux télescopes permettront de comprendre enfin la question de la viabilité des naines rouges. En 2020, le lancement du télescope spatial James Webb est prévu. On suppose qu'il pourra mener des études spectroscopiques des atmosphères de certaines exoplanètes. Toujours dans le désert d'Atacama au Chili, la construction de l'E-ELT (European Extremely Large Telescope) est déjà en cours, dont le diamètre du miroir principal sera de près de 40 mètres. Des projets plus lointains impliquent le lancement de plusieurs télescopes spatiaux capables de fonctionner en mode interféromètre, tout en obtenant une résolution ultra-claire. Récemment également, un projet encore plus extravagant a gagné en popularité dans la communauté scientifique: l'observation d'une exoplanète à l'aide d'une lentille gravitationnelle du Soleil. L'essence de la méthode est qu'un petit télescope est envoyé à une distance de 547 unités astronomiques du Soleil à son soi-disant foyer gravitationnel. La lentille gravitationnelle est le processus de flexion du rayonnement électromagnétique par le champ gravitationnel d'un objet lourd, tout comme une lentille conventionnelle plie un faisceau lumineux. En fait, l'humanité recevra un télescope géant avec le Soleil comme objectif, à l'aide duquel il sera possible de voir le relief, les contours des continents et la couverture nuageuse d'exoplanètes lointaines, par exemple,planètes du système TRAPPIST-1 ou Proxima b. Un tel télescope "gravitationnel" aura un grossissement de 1011 fois, ce qui est similaire à un instrument au sol d'un diamètre de 80 km.
Vyacheslav Avdeev