Les étoiles mortes nous font comprendre la naissance d’exoterres
Un groupe d’astrophysiciens est parti, grâce au télescope spatial Spitzer, à la recherche de débris d’astéroïdes autour des étoiles mortes pour étudier la formation d’exoplanètes telluriques.
On connaît aujourd’hui plus de 300 exoplanètes mais ce sont pour la plupart des géantes gazeuses. C’est la détection et l’estimation de la probabilité de formation de planètes rocheuses semblables à la Terre qui est le plus difficile à réaliser, même avec les moyens sont nous disposons.
L’idée pour le moins brillante qu’a eue Michael Jura, astrophysicien membre du département d’astronomie et d'astrophysique de l’UCLA à Los Angeles, est que lorsqu’un astre, comme une comète, s’approche d’un autre plus massif et plus grand que lui, il existe une distance limite en dessous de laquelle les forces de marée de l’astre le plus important mettent en pièces le corps céleste le plus petit et le moins massif. C’est la célèbre limite de Roche.
Pour une planète, comme pour n'importe quel corps céleste, il existe une sphère d'influence délimitée par la limite de Roche à l'intérieur de laquelle un satellite rocheux ne peut exister. Crédit : Pierre Thomas
Quand une étoile d’une masse équivalente à quelques masses solaires termine sa vie, elle devient un astre hyperdense exerçant donc des forces de marée importantes : c’est une naine blanche. Si cette naine blanche possédait en orbite des planètes semblables à la Terre, des fragments de ces planètes devraient rester en orbite, formant des astéroïdes.
La naine blanche est, avant d’en arriver à ce stade, passée par celui de géante rouge, perdant de la masse avec une enveloppe gazeuse dilatée. Non seulement une partie des planètes rocheuses sera détruite, mais les orbites des astéroïdes seront assez perturbées pour que certains franchissent un jour la limite de Roche de la naine blanche. Les forces de marée détruiront alors l’astéroïde de la même façon que Jupiter avec la comète Shoemaker Levy 9 en 1994.
Une vue d'artiste d'un astéroïde brisé par les forces de marée d'une naine blanche. Crédit : NASA/JPL-Caltech
De part leur faible luminosité, les naines blanches permettent d’analyser la poussière et les débris résultant de la destruction des ces astéroïdes. En ayant le nombre de naines blanches entourées par des restes des ces destructions et en analysant ces restes, on pourra comprendre le processus de formation des planètes telluriques.
Le programme mené par Michael Jura a déjà découvert huit naines blanches avec en orbite des restes de destruction d’astéroïdes. Il a même été estimé que, chaque fois, il s’agissait de restes d’un même astre assez récemment détruit (quelques millions d’années).
L’analyse spectroscopique des restes indique que les poussières sont composées de minéraux analogues à l’olivine, un silicate composant majoritairement le manteau de notre planète, et d’assez peu de carbone. C’est exactement ce qui est attendu lorsque notre Soleil deviendra une naine blanche et qu’il détruira les planètes rocheuses de notre système solaire.
On connaît aujourd’hui plus de 300 exoplanètes mais ce sont pour la plupart des géantes gazeuses. C’est la détection et l’estimation de la probabilité de formation de planètes rocheuses semblables à la Terre qui est le plus difficile à réaliser, même avec les moyens sont nous disposons.
L’idée pour le moins brillante qu’a eue Michael Jura, astrophysicien membre du département d’astronomie et d'astrophysique de l’UCLA à Los Angeles, est que lorsqu’un astre, comme une comète, s’approche d’un autre plus massif et plus grand que lui, il existe une distance limite en dessous de laquelle les forces de marée de l’astre le plus important mettent en pièces le corps céleste le plus petit et le moins massif. C’est la célèbre limite de Roche.
Pour une planète, comme pour n'importe quel corps céleste, il existe une sphère d'influence délimitée par la limite de Roche à l'intérieur de laquelle un satellite rocheux ne peut exister. Crédit : Pierre ThomasQuand une étoile d’une masse équivalente à quelques masses solaires termine sa vie, elle devient un astre hyperdense exerçant donc des forces de marée importantes : c’est une naine blanche. Si cette naine blanche possédait en orbite des planètes semblables à la Terre, des fragments de ces planètes devraient rester en orbite, formant des astéroïdes.
La naine blanche est, avant d’en arriver à ce stade, passée par celui de géante rouge, perdant de la masse avec une enveloppe gazeuse dilatée. Non seulement une partie des planètes rocheuses sera détruite, mais les orbites des astéroïdes seront assez perturbées pour que certains franchissent un jour la limite de Roche de la naine blanche. Les forces de marée détruiront alors l’astéroïde de la même façon que Jupiter avec la comète Shoemaker Levy 9 en 1994.
Une vue d'artiste d'un astéroïde brisé par les forces de marée d'une naine blanche. Crédit : NASA/JPL-CaltechDe part leur faible luminosité, les naines blanches permettent d’analyser la poussière et les débris résultant de la destruction des ces astéroïdes. En ayant le nombre de naines blanches entourées par des restes des ces destructions et en analysant ces restes, on pourra comprendre le processus de formation des planètes telluriques.
Le programme mené par Michael Jura a déjà découvert huit naines blanches avec en orbite des restes de destruction d’astéroïdes. Il a même été estimé que, chaque fois, il s’agissait de restes d’un même astre assez récemment détruit (quelques millions d’années).
L’analyse spectroscopique des restes indique que les poussières sont composées de minéraux analogues à l’olivine, un silicate composant majoritairement le manteau de notre planète, et d’assez peu de carbone. C’est exactement ce qui est attendu lorsque notre Soleil deviendra une naine blanche et qu’il détruira les planètes rocheuses de notre système solaire.