Notre voisin le plus proche pourrait abriter de la vie, ou bien il pourrait s'agir d'une roche sèche, mais il constitue une excellente cible dans la recherche de vie extraterrestre . Il n'y a qu'un seul problème. Nos méthodes habituelles de détection des biosignatures ne fonctionneront pas avec Proxima Centauri B.
Proxima Centauri B est l'exoplanète la plus proche de la Terre. Il s’agit d’un monde de masse terrestre situé dans la zone habitable d’une étoile naine rouge, à seulement 4 années-lumière de la Terre. Elle reçoit environ 65 % de l’énergie que la Terre reçoit du soleil et, en fonction de son histoire évolutive, elle pourrait avoir des océans d’eau et une atmosphère riche en oxygène.
La plupart des exoplanètes sont découvertes par la méthode du transit , où une planète passe régulièrement devant son étoile de notre point de vue. Nous observons la baisse récurrente de la luminosité d'une étoile et nous savons que la planète est là. Pour les exoplanètes en transit, nous pouvons rechercher des changements dans le spectre de l’étoile au fur et à mesure du transit de la planète.
Une partie de la lumière des étoiles traverse l'atmosphère d'une exoplanète et certaines longueurs d'onde sont absorbées par l'atmosphère. En examinant le modèle d’absorption, nous pouvons identifier différentes molécules. C'est ainsi que nous avons détecté la présence d'eau, de dioxyde de carbone et d'autres molécules dans l'atmosphère des exoplanètes.
Mais Proxima Centauri B n'est pas une planète en transit. Il a été découvert par une méthode différente connue sous le nom de spectroscopie Doppler. Lorsque nous regardons la lumière de Proxima Centauri, nous pouvons voir son spectre se décaler légèrement vers le rouge et vers le bleu au fil du temps. L'attraction gravitationnelle de Proxima Centauri B fait légèrement vaciller l'étoile. Nous savons donc que l'exoplanète est là et avons une bonne idée de sa taille et de sa masse, mais comme elle ne transite pas par son étoile, nous ne pouvons pas observer son spectre d'absorption atmosphérique.
Mais une nouvelle étude publiée sur le serveur de préimpression arXiv affirme qu'il existe une autre façon de trouver la vie, en utilisant le reflet de la lumière des étoiles sur l'atmosphère de la planète. En principe, l'idée est simple. Plutôt que de rechercher la lumière traversant directement l’atmosphère, recherchez plutôt la lumière qui s’est réfléchie directement sur la planète. Nous avons fait cela pour des planètes telles que Mars et les planètes extérieures , qui ne transitent pas par le soleil, nous pourrions donc également le faire pour les exoplanètes.
Le problème est que la lumière réfléchie par une planète est minuscule comparée à l’éclat de l’étoile elle-même. Détecter la lumière réfléchie d’une planète, c’est comme capturer la lumière d’une luciole voltigeant près du bord d’un projecteur. Les astronomes ont donc utilisé des masques pour bloquer l’éclat central d’une étoile et voir sa famille de planètes. Nous avons fait cela pour observer directement les grandes planètes gazeuses en orbite autour des étoiles, mais pas les mondes de la taille de la Terre.
Dans ce travail, les auteurs examinent le potentiel du télescope extrêmement grand (ELT), actuellement en construction dans le nord du Chili. Plus précisément, ils envisagent le spectrographe de champ intégral optique monolithique et proche infrarouge à haute résolution angulaire (HARMONI), qui sera capable de capturer des spectres à haute résolution sur l'ELT. L’équipe a simulé les observations de Proxima Centauri en utilisant l’effet de masquage pour capturer la lumière de son exoplanète. Est-il possible pour HARMONI de capturer suffisamment de données à haute résolution pour découvrir des molécules biogéniques ?
Ils ont constaté que la réponse est non. Dans la configuration actuelle proposée, la configuration du masque est trop grande et bloquera la majeure partie de la lumière provenant de l’exoplanète. Mais ils ont également découvert que la configuration pouvait être modifiée de telle manière que l' atmosphère de Proxima Centauri B puisse être étudiée. Il ne s’agit pas simplement de réduire la taille du masque, car cela permettrait à davantage de lumière stellaire d’atteindre l’ELT, ce qui effacerait les données de l’exoplanète. Au lieu de cela, l'équipe propose de réaliser des simulations détaillées pour optimiser une conception pour Proxima Centauri B. Les modifications ne seraient ni faciles ni bon marché, mais elles pourraient en valoir la peine. En tant que notre exoplanète voisine la plus proche, Proxima Centauri B figure sur la courte liste des mondes que nous visiterons en premier lorsque nous enverrons des sondes au-delà de notre système solaire. S’il a de la vie, cela le placerait en tête de liste.
Plus d'informations :
La plupart des exoplanètes sont découvertes par la méthode du transit , où une planète passe régulièrement devant son étoile de notre point de vue. Nous observons la baisse récurrente de la luminosité d'une étoile et nous savons que la planète est là. Pour les exoplanètes en transit, nous pouvons rechercher des changements dans le spectre de l’étoile au fur et à mesure du transit de la planète.
Une partie de la lumière des étoiles traverse l'atmosphère d'une exoplanète et certaines longueurs d'onde sont absorbées par l'atmosphère. En examinant le modèle d’absorption, nous pouvons identifier différentes molécules. C'est ainsi que nous avons détecté la présence d'eau, de dioxyde de carbone et d'autres molécules dans l'atmosphère des exoplanètes.
Mais Proxima Centauri B n'est pas une planète en transit. Il a été découvert par une méthode différente connue sous le nom de spectroscopie Doppler. Lorsque nous regardons la lumière de Proxima Centauri, nous pouvons voir son spectre se décaler légèrement vers le rouge et vers le bleu au fil du temps. L'attraction gravitationnelle de Proxima Centauri B fait légèrement vaciller l'étoile. Nous savons donc que l'exoplanète est là et avons une bonne idée de sa taille et de sa masse, mais comme elle ne transite pas par son étoile, nous ne pouvons pas observer son spectre d'absorption atmosphérique.
Mais une nouvelle étude publiée sur le serveur de préimpression arXiv affirme qu'il existe une autre façon de trouver la vie, en utilisant le reflet de la lumière des étoiles sur l'atmosphère de la planète. En principe, l'idée est simple. Plutôt que de rechercher la lumière traversant directement l’atmosphère, recherchez plutôt la lumière qui s’est réfléchie directement sur la planète. Nous avons fait cela pour des planètes telles que Mars et les planètes extérieures , qui ne transitent pas par le soleil, nous pourrions donc également le faire pour les exoplanètes.
Le problème est que la lumière réfléchie par une planète est minuscule comparée à l’éclat de l’étoile elle-même. Détecter la lumière réfléchie d’une planète, c’est comme capturer la lumière d’une luciole voltigeant près du bord d’un projecteur. Les astronomes ont donc utilisé des masques pour bloquer l’éclat central d’une étoile et voir sa famille de planètes. Nous avons fait cela pour observer directement les grandes planètes gazeuses en orbite autour des étoiles, mais pas les mondes de la taille de la Terre.
Dans ce travail, les auteurs examinent le potentiel du télescope extrêmement grand (ELT), actuellement en construction dans le nord du Chili. Plus précisément, ils envisagent le spectrographe de champ intégral optique monolithique et proche infrarouge à haute résolution angulaire (HARMONI), qui sera capable de capturer des spectres à haute résolution sur l'ELT. L’équipe a simulé les observations de Proxima Centauri en utilisant l’effet de masquage pour capturer la lumière de son exoplanète. Est-il possible pour HARMONI de capturer suffisamment de données à haute résolution pour découvrir des molécules biogéniques ?
Ils ont constaté que la réponse est non. Dans la configuration actuelle proposée, la configuration du masque est trop grande et bloquera la majeure partie de la lumière provenant de l’exoplanète. Mais ils ont également découvert que la configuration pouvait être modifiée de telle manière que l' atmosphère de Proxima Centauri B puisse être étudiée. Il ne s’agit pas simplement de réduire la taille du masque, car cela permettrait à davantage de lumière stellaire d’atteindre l’ELT, ce qui effacerait les données de l’exoplanète. Au lieu de cela, l'équipe propose de réaliser des simulations détaillées pour optimiser une conception pour Proxima Centauri B. Les modifications ne seraient ni faciles ni bon marché, mais elles pourraient en valoir la peine. En tant que notre exoplanète voisine la plus proche, Proxima Centauri B figure sur la courte liste des mondes que nous visiterons en premier lorsque nous enverrons des sondes au-delà de notre système solaire. S’il a de la vie, cela le placerait en tête de liste.
Plus d'informations :
Sophia R. Vaughan et al, Behind the Mask : HARMONI@ELT peut-il détecter des biosignatures dans la lumière réfléchie de Proxima b ?, arXiv (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2401.09589
Informations sur la revue : arXiv
Informations sur la revue : arXiv
Fourni par Universe Today
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire