Les signaux radio répétés indiquent-ils une exoplanète avec une magnétosphère ?

Il y a un problème intéressant dans les études sur les exoplanètes : comment savoir si une planète a une magnétosphère. Ce n’est pas comme si nous pouvions le voir visiblement à moins que nous trouvions une autre façon de regarder. Une paire de scientifiques en a peut-être trouvé un. Ils ont utilisé des radiotélescopes pour suivre les émissions émises par les interactions magnétiques étoile-planète. Celles-ci se produisent lorsqu’une planète avec un champ magnétique laboure à travers une substance stellaire qui capte le champ magnétique de son étoile.

Sebastian Pineda (Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université du Colorado) et Jackie Villadsen (Université Bucknell) ont utilisé le Karl G. Jansky Very Large Array pour rechercher ces émissions sur une étoile appelée YZ Ceti et sa planète, YZ Ceti b. Au cours de plusieurs périodes d’observation, ils ont trouvé un signal radio répétitif de l’étoile. C’était une première.

“Je vois cette chose que personne n’a vue se produire auparavant”, a déclaré Villadsen, décrivant le moment où elle a isolé le signal radio pour la première fois tout en déversant des données chez elle un week-end.

“Nous avons vu l’éclatement initial et c’était magnifique”, a déclaré Pineda. “Quand nous l’avons revu, c’était très révélateur que, OK, peut-être que nous avons vraiment quelque chose ici.”

Ce quelque chose ressemble à la preuve d’une magnétosphère (la région autour d’une planète dominée par le champ magnétique de la planète) autour de YZ Ceti b. La méthode de recherche pourrait donner aux astronomes un autre moyen de confirmer l’existence de champs magnétiques exoplanétaires. Et, en trouver un sur cette planète a des implications intéressantes dans la recherche de mondes habitables.

Les ondes radio révèlent l’existence d’une magnétosphère planétaire

YZ Ceti est une petite étoile naine rouge avec une exoplanète rocheuse connue qui orbite autour d’elle sur une orbite de deux jours. C’est une bonne cible pour déterminer si un champ magnétique planétaire entre en collision avec le champ magnétique de son étoile pour produire des explosions. En effet, l’exoplanète est très proche de l’étoile et peut facilement rencontrer des matériaux dégagés lors d’une éruption ou d’une autre explosion. Lorsque le plasma de YZ Ceti rebondit sur la magnétosphère de la planète, il interagit avec le champ magnétique de l’étoile. Cette action génère des ondes radio suffisamment puissantes pour être observées sur Terre. Les chercheurs utilisent ensuite l’intensité des ondes radio pour déterminer la force du champ magnétique planétaire.

Si la méthode fonctionne bien, elle fournira un moyen de détecter les champs magnétiques sur d’autres étoiles, selon Villadsen. “Ce que nous faisons, c’est chercher un moyen de les voir”, a-t-elle déclaré. « Nous recherchons des planètes très proches de leurs étoiles et de taille similaire à la Terre. Ces planètes sont bien trop proches de leurs étoiles pour être quelque part où vous pourriez vivre, mais parce qu’elles sont si proches, la planète traverse en quelque sorte un tas de choses provenant de l’étoile. Si la planète a un champ magnétique et qu’elle traverse suffisamment d’étoiles, l’étoile émettra des ondes radio lumineuses.

L’étude donne également un aperçu de l’environnement autour des étoiles et de la manière dont elles interagissent avec les champs magnétiques planétaires. “Cette idée est ce que nous appelons la” météo spatiale extrasolaire “”, a déclaré Pineda. “Nous avons effectué cette surveillance radio de systèmes stellaires comme ceux-ci dans l’espoir de recueillir des preuves de l’interaction magnétique de l’étoile et de la planète.”

Météo spatiale extrasolaire et magnétosphères

L’utilisation de la météo spatiale extrasolaire pour rechercher des magnétosphères autour d’exoplanètes est assez nouvelle, a déclaré Pineda dans un e-mail de suivi. “Cette interaction n’a pas vraiment été démontrée dans la littérature auparavant, donc la découvrir serait également important. Cependant, la raison de poursuivre ce type de physique est précisément parce qu’il s’agit d’un observable unique qui dépend clairement du champ magnétique exoplanétaire. Si nous pouvons mesurer ces sursauts, prouver qu’ils sont induits par la planète et connaître suffisamment bien l’étoile, alors nous avons de réelles contraintes concrètes sur le champ magnétique d’une exoplanète.

Fait intéressant, lors des interactions entre YZ Ceti b et son étoile, des aurores se produisent. Mais, comme le souligne Pineda, ce ne sont pas des aurores planétaires comme nous en voyons sur Terre. “Nous voyons en fait l’aurore sur l’étoile – c’est ce qu’est cette émission radio”, a-t-il déclaré. “Il devrait aussi y avoir des aurores sur la planète si elle a sa propre atmosphère.”

Cette découverte devra être confirmée par de nombreuses autres observations dans les années à venir, selon Pineda et Villadsen. “Cela pourrait vraiment être ça”, dit Villadsen. “Mais je pense qu’il faudra beaucoup de travail de suivi avant qu’une confirmation très forte des ondes radio causées par une planète ne sorte.”

Pourquoi une magnétosphère est-elle importante ?

Sur Terre, notre champ magnétique nous protège du vent solaire et de certains aspects des éruptions et des éjections de masse coronale. Bien sûr, nous sommes affectés par certaines conditions météorologiques spatiales. Nous voyons des expositions aurorales lors d’événements plus doux. Si une tempête solaire est particulièrement forte, notre magnétosphère nous protège des pires effets. Mais, même dans ce cas, la météo spatiale peut toujours constituer une menace pour nos satellites, nos réseaux électriques et d’autres technologies.

Cependant, nous pouvons remercier notre magnétosphère pour notre existence même. Il est très probable que la vie sur Terre ne serait pas là si notre planète n’avait pas son champ magnétique protecteur. Ainsi, dans la chasse aux mondes habitables dans la galaxie, la présence d’une magnétosphère pourrait être un bon signe. Non seulement cela indique aux scientifiques quelque chose sur les caractéristiques physiques d’un monde, mais cela pourrait être un indice sur l’habitabilité de ce monde.

Si un monde lointain n’a pas de magnétosphère, il n’est probablement pas accueillant pour la vie. S’il en a un, alors il – et toute vie qu’il abrite – aurait un parapluie de protection contre les explosions de son étoile. Cela ajoute une nouvelle dimension à la recherche d’exoplanètes, en particulier celles qui pourraient abriter la vie.

Pour plus d’informations

Les exoplanètes semblables à la Terre ont-elles des champs magnétiques ? Le signal radio lointain est un signe prometteur
Des rafales radio cohérentes provenant de la planète hôte connue de la naine M YZ Ceti