Découverte de la première exoplanète avec une activité tectonique

Il reste encore beaucoup à découvrir sur les exoplanètes. Bien qu’il en existe des milliers, la communauté scientifique s’interroge encore sur la présence d’atmosphère, d’eau ou de tout autre élément qui pourrait rendre une exoplanète habitable.

Les seules données disponibles sont parfois leur taille et leur distance par rapport à leur étoile hôte. De ce fait, l’annonce de la découverte d’une planète en orbite autour d’une étoile et présentant une activité tectonique est d’une grande importance. Jusqu’alors, les chercheurs n’avaient trouvé aucune preuve d’une activité tectonique sur une planète en dehors de notre système solaire. La nouvelle est parue cette semaine dans The Astrophysical Journal Letters. Des scientifiques ont découvert une exoplanète, baptisée LHS 3844b, en orbite autour d’une étoile naine rouge (le type d’étoile le plus répandu dans la Voie lactée), à environ 49 années-lumière de la constellation de l’Indien.

Que sait-on sur l’exoplanète volcanique LHS 3844b ?

• Cette exoplanète est une super-Terre avec un rayon 1,3 fois supérieur à la Terre et une masse 2,25 fois plus grande.
• Une année sur LHS 3844b ne compte que 11 heures. En effet, il ne faut que 11 heures à cette exoplanète pour faire le tour de son étoile.
• Le jour et la nuit durent éternellement sur LHS 3844b, étant donné que l’exoplanète reste en orbite proche de son étoile avec le même côté toujours exposé à la lumière.
• C’est une planète rocheuse au sol dénudé et riche en basalte, ce qui lui donne cet aspect sombre à l’instar de Mercure et des mers lunaires sur la Lune.
• Il est fort probable que cette exoplanète ne possède pas d’atmosphère et donc qu’elle ne soit pas habitable. Par ailleurs, la température moyenne sur la surface exposée à la lumière est de 770 °C et celle sur la surface non exposée à la lumière est de -250 °C.
• Son étoile hôte est une étoile naine rouge dont la taille est près de cinq fois supérieure à notre Soleil.
• La découverte de cette exoplanète a été annoncée pour la première fois en septembre 2018 à l’aide des données recueillies par le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS, Satellite de recensement des exoplanètes en transit).

Quelle est la particularité de LHS 3844b ?

La surface de LHS 3844b est principalement recouverte de lave volcanique, si l’on en croit les observations réalisées en 2019 avec le télescope spatial Spitzer de la NASA. Par ailleurs, les chercheurs ont également découvert que très peu de chaleur circule entre la face de la planète exposée à la lumière de l’étoile hôte et la face non exposée. Cette particularité explique l’absence de vent et de climat, et donc d’atmosphère sur cette planète.

Selon des scientifiques de l’Université de Berne et du Pôle de recherche national PlanetS (le PRN est une institution de recherche suisse, NDLR) sur l’origine, l’évolution et la caractérisation des planètes, l’activité tectonique de l’exoplanète LHS 3844b se manifeste par des flux intérieurs qui transportent les matériaux d’un hémisphère de la planète à l’autre. Ces flux expliqueraient la présence de nombreux volcans sur l’une des faces de la planète.

Le fonctionnement de l’activité tectonique sur LHS 3844b

Pour Tobias Meier, chercheur au Center for Space and Habitability (CSH) de l’Université de Berne, « il est très difficile d’observer les signes d’activité tectonique, car ils sont généralement cachés sous une atmosphère. Nous pensons que les écarts extrêmes de température pourraient avoir des répercussions sur les flux intérieurs de la planète. »

Pour vérifier cette théorie, l’équipe de scientifiques à créer plusieurs simulations informatiques avec différentes résistances de matériaux et de sources de chaleur internes, comme la chaleur issue du noyau de la planète ou de la désintégration naturelle des éléments radioactifs.

« D’après les connaissances que nous disposons sur le fonctionnement des flux intérieurs sur la Terre, on pouvait s’attendre à ce que les matériaux du côté chaud exposé à la lumière soient plus légers et donc qu’ils s’inscrivent dans un flux ascendant, et vice versa », a déclaré le co-auteur de l’étude Dan Bower. « La plupart des simulations ont montré qu’il n’y avait qu’un flux ascendant d’un côté de la planète et un flux descendant de l’autre. La matière s’écoulait donc d’un hémisphère à l’autre », a révélé Tobias Meier. Cependant, certaines simulations ont montré que ces flux n’étaient pas toujours orientés dans la même direction. Selon Dan Bower, ce résultat inattendu est dû au changement de viscosité des matériaux provoqué justement par les écarts extrêmes de température d’un hémisphère à l’autre.

Il est certain que le fonctionnement de l’exoplanète LHS 3844b est différent de la Terre, où la tectonique des plaques permet de transporter des matériaux de l’intérieur de la planète vers la surface et l’atmosphère, et inversement, rendant ainsi la Terre habitable.

Les volcans éclairent le ciel nocturne sur LHS 3844b

Étant donné que les flux intérieurs ne sont pas toujours orientés dans la même direction, cela expliquerait pourquoi un côté de l’exoplanète semble couvert de volcans tandis que l’autre côté n’en compte presque aucun.

Quelle est la suite pour LHS 3844b ?

Les chercheurs ont tiré ces conclusions à partir de simulations informatiques. Désormais, il est donc nécessaire d’observer plus minutieusement l’exoplanète LHS 3844b, par exemple en analysant la température à la surface de la planète pour en apprendre davantage sur l’activité volcanique.

Combien de temps faut-il pour aller sur LHS 3844b ?

Malheureusement pour les aventuriers de l’espace, l’exoplanète LHS 3844b est bien trop loin pour être atteinte. Même en voyageant à la vitesse de la lumière, il faudrait 49 ans pour s’y rendre. Actuellement, même la sonde spatiale la plus rapide au monde, New Horizons, mettrait 987 026 ans pour atteindre LHS 3844b.

Article traduit de Forbes US – Auteur : Jamie Carter

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