Les planètes du système TRAPPIST-1 ont des orbites « résonnantes » ; comprendre

Les Planètes Du Système Trappist 1 Ont Des Orbites « résonnantes » ; Comprendre

Une nouvelle étude apporte de nouvelles – et assez intéressantes – informations sur le système stellaire TRAPPIST-1, situé à environ 40 années-lumière de la Terre. La principale découverte est que les orbites « résonnantes » de leurs planètes ont servi à éviter la plupart des collisions avec d’autres corps célestes dans l’espace.

TRAPPIST-1 a une étoile naine rouge – le type le plus commun dans la Voie lactée – et sept exoplanètes en orbite autour d’elle. Parmi ceux-ci, au moins cinq ont le potentiel d’être habitables, mais ce sont leurs orbites respectives qui intriguent les auteurs de l’étude, qui a été publiée dans la revue scientifique Astronomie de la nature.

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Les planetes du systeme TRAPPIST 1 ont des orbites resonnantes comprendre

Les orbites inhabituelles des planètes autour de l’étoile TRAPPIST-1 ont provoqué la collision de quelques objets spatiaux avec elles, intriguant la communauté scientifique (Image : NASA/JPL-Caltech/Press Photo)

Le mot-clé ici est « résonant » : selon les auteurs de l’étude, cela signifie que les planètes de TRAPPIST-1 (nommées par les lettres « b » à « h » en fonction de leurs distances à l’étoile) ont plus ou moins le même rythme d’orbite – en gros, bien que chaque planète prenne un temps différent pour boucler un cercle complet, elles s’alignent toutes à peu près au même point de départ.

En termes plus simples : au moment où la planète « TRAPPIST-1b » effectue huit tours sur son orbite, la planète « c » aura effectué quatre tours, la planète « c » aura effectué deux tours, et ainsi de suite. Selon les scientifiques, c’est ce comportement orbital inhabituel qui a rendu difficile l’impact de tous ces objets avec des corps célestes errants dans l’espace.

« Nous avons découvert qu’après que toutes ces planètes se soient formées, elles n’ont été bombardées que par une très petite quantité d’objets », a déclaré Sean Raymond, astrophysicien à l’Université de Bordeaux, en France, et principal auteur de la papier. « C’est vraiment cool. C’est une information intéressante à considérer lorsque l’on pense à d’autres aspects de ce système.

Raymond a expliqué que, grâce à des simulations informatiques, lui et son équipe n’ont pas été en mesure de déterminer combien d’objets ont déjà atteint le système TRAPPIST-1, mais plutôt d’établir une limite supérieure pour celui-ci. « Nous pouvons dire aujourd’hui quelque chose du genre ‘ça n’aurait pas pu être plus que ça.’ Ce qui se passe, c’est que, dans ce cas, « c’est » quelque chose de relativement petit ».

Sur la base de ces informations, les scientifiques ont conclu que TRAPPIST-1 s’est formé trop tôt et trop rapidement. Alors que l’étoile elle-même remonte à environ sept milliards d’années, l’ensemble du système a mis environ un dixième du temps qu’il a fallu à la Terre pour se former. Pour le mettre en perspective, le consensus scientifique est que la Terre a commencé à se former il y a 4,5 milliards d’années, par un processus appelé « disque d’accrétion » – lorsqu’une masse plus importante utilise son attraction gravitationnelle pour attirer des particules plus petites, et ces particules attirent d’autres particules. , successivement.

Comprendre cette partie de l’astronomie est d’une importance pratique : on pense que bon nombre des éléments qui ont permis à la vie de se former sur Terre provenaient d’impacts contre des comètes et des météores. La Lune elle-même, formée par un astéroïde impactant la Terre, contient des éléments qui nous sont familiers, comme l’eau ou le dioxyde de carbone.

Dans le cas de TRAPPIST-1, la quasi-absence de collisions avec des corps célestes peut nous aider à comprendre certains aspects de la composition chimique de ce système, que l’on connaît, il faut l’avouer, très peu :

« Nous avons certaines restrictions sur la composition de ces planètes, comme la quantité d’eau qu’elles peuvent contenir », a déclaré Andre Izidoro, astrophysicien à l’Université Rice à Houston, Texas, et co-auteur de l’étude. « Cependant, notre marge d’erreur actuelle est assez grande. »

Cependant, le fait qu’au moins cinq des sept planètes de TRAPPIST-1 aient le potentiel d’être habitables suggère que d’autres processus – et non ceux d’impact – ont eu lieu dans la région : « par exemple », a déclaré Izidoro, « si l’une de ces planètes a beaucoup d’eau – disons une fraction de 20 % de sa masse, de sorte que l’eau doit avoir été incorporée plus tôt dans leur formation, lors de la phase gazeuse. Nous devons donc comprendre exactement quel type de processus a amené de l’eau sur cette planète. »

On s’attend à ce que des instruments plus avancés sur le plan technologique nous aident à répondre à ces questions. Le plus grand espoir réside aujourd’hui dans le télescope spatial James Webb, dont le lancement prévu le 18 décembre 2021 a été retardé.

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