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Astéro-planète-étoile GD-61

GD61 est une étoile naine blanche. En tant que telle, elle est incroyablement dense tout en étant similaire en diamètre à la Terre, mais avec une masse correspondant à celle du Soleil. Ainsi une cuillère à café de cet astre est estimée peser 5,5 tonnes environ. Ce n’est pas un lieu stellaire particulièrement prometteur pour trouver des preuves de vie, mais une nouvelle analyse des débris entourant l’étoile indique que, il y a très longtemps, GD61 pourrait avoir fourni un environnement beaucoup plus accueillant.

Image d’entête : représentation artistique de la petite planète ou astéroïde rocheux riche en glace, qui a été déchiquetée par sa lointaine étoile naine blanche,  il y a 200 millions d’années. (image Mark A. Garlick, Université de Warwick et l’Université de Cambridge)

Dans le cadre d’une étude publiée cette semaine, des scientifiques ont constaté que les roches concassées et la poussière près de l’étoile faisaient autrefois partie d’une petite planète ou d’un gros astéroïde composé de 26% vol. d’eau (pourcentage d’eau en volume). C’est la première fois qu’il est découvert de l’eau dans un corps planétaire rocheux (comme la Terre, par opposition à une géante gazeuse) dans un autre système stellaire.

Pour Boris Gänsicke de l’Université de Warwick au Royaume-Uni, l’un des auteurs de l’étude (lien plus bas), dans un communiqué de presse :

Ces deux ingrédients, une surface rocheuse et l’eau sont des éléments clés dans la chasse aux planètes habitables. Donc, c’est très excitant de les trouver ensemble, pour la première fois, en dehors de notre système solaire.

Si de l’eau a été trouvée dans un endroit apparemment aussi inhospitalier, c’est qu’à un moment donné, selon les spéculations des scientifiques, GD61 n’était pas si différente de notre Soleil. Mais il y a environ 200 millions d’années, quand elle a épuisé son approvisionnement en carburant et qu’elle ne pouvait plus maintenir les réactions de fusion, ses couches externes ont été éjectées dans son processus de transformation en nébuleuse et son noyau interne s’est effondré sur lui-même, formant une naine blanche (un sort que connaitront 97 % des étoiles dans la Voie lactée, y compris le Soleil).

Quand c’est arrivé, la minuscule planète (ou astéroïde) en question, ainsi que tous les autres corps en orbite autour de GD61, a violemment été éjectée hors de son orbite, aspirée vers l’intérieur et désintégrée par la force de gravité de l’étoile. Les nuages ​​de poussière, de roches brisés et d’eau, que les scientifiques ont récemment découverts près de l’étoile, sont les restes de ces planètes.

Même à son apogée, le corps aqueux était probablement encore très petit, peut-être comparable en taille à la planète naine Cérès de notre système solaire, qui orbite dans la ceinture d’astéroïdes et fait environ 950 km de diamètre. En outre, comme Cérès, l’ancienne planète (ou astéroïde) était extrêmement riche en eau et celle-ci était probablement sous forme de glace enfermée sous une croûte rocheuse.

Comparaison de Cérès avec le système Terre-Lune (Wikimédia).Comparaison-Ceres-Terre-Lune

Pour déterminer cela, le groupe de scientifiques (qui comprend également Jay Farihi de l’Université de Cambridge et Detlev Koester de l’Université de Kiel) a utilisé deux sources d’observations : un spectrographe à bord du télescope spatial Hubble qui leur a permis d’obtenir des données sur la lumière ultraviolette émise par GD61 et un télescope de l’observatoire W.M. Keck sur le Mauna Kea à Hawaii.

En regardant la lumière émise par l’étoile qui brille dans certains modèles en fonction des signatures chimiques des gaz présents, ils ont pu déterminer les proportions d’un certain nombre d’éléments (comme l’oxygène, le magnésium, l’aluminium, le silicium, calcium et le fer) contenus dans le nuage de poussière qui l’entoure. Grâce aux simulations de cette atmosphère stellaire, ils ont été en mesure de se prononcer sur un certain nombre de possibilités qui auraient pu expliquer l’abondance d’oxygène, ne laissant au final que la supposition qu’il a été amené là sous forme d’eau.

Sur la base de la quantité d’eau et de minéraux rocheux détectée dans l’atmosphère de l’étoile, en supposant que tout provient d’un seul corps, les scientifiques pensent que la petite planète désintégrée par la naine blanche faisait  au moins 90 km de diamètre, ou même beaucoup plus.

Bien que l’étoile ne puisse pas entretenir actuellement une certaine forme de vie en raison de sa température relativement froide, cette découverte rend plus probable la présence d’eau sur d’autres exoplanètes, ce qui est nécessaire à la vie telle que nous la connaissons. De nombreux scientifiques ont émis l’hypothèse que les petites planètes et des astéroïdes, comme Cérès, ont fourni de l’eau à la Terre et le fait de trouver des preuves d’un corps composé d’eau comme celui-ci, dans un autre système stellaire, soulève la possibilité que le même processus pourrait apporté de l’eau à une planète de la taille de la Terre.

L’étude publiée sur Science : Evidence for Water in the Rocky Debris of a Disrupted Extrasolar Minor Planet.

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