2024-06-06 21:20:10
Une équipe internationale d’astronomes à participation espagnole a utilisé le télescope spatial James Webb pour étudier le disque de gaz et de poussière autour d’une jeune étoile de très faible masse située à 600 années-lumière de la Terre. Les résultats, publiés dans la revue ‘Science’, Ils démontrent, une fois de plus, que le système solaire n’est en aucun cas le seul modèle de formation planétaire. Au contraire, les mondes rocheux, comme le nôtre, peuvent apparaître de multiples manières dans l’Univers. De plus, les chercheurs ont découvert un grand nombre de molécules contenant du carbone et ont effectué la première détection extrasolaire d’éthane.
Les planètes se forment dans des disques de gaz et de poussière en orbite autour de jeunes étoiles. Les mondes rocheux sont plus susceptibles que les géantes gazeuses de se former autour d’étoiles de très faible masse, petites étoiles froides (moins de 4 000 ºC ; le Soleil est à environ 6 000 ºC à la surface) de couleur rougeâtre (le Soleil est une étoile jaune). Cela en fait les mondes les plus communs autour des étoiles les plus communes de notre galaxie. Malgré cela, on sait très peu de choses sur la chimie qui les forme.
La raison en est que les disques formant planètes autour de ces étoiles sont très difficiles à étudier car ils sont plus petits et plus faibles que les disques autour des étoiles de masse élevée. Dans la nouvelle étude, l’équipe a utilisé l’instrument MIRI (Infrarouge moyen) de Webb pour explorer la région autour d’une étoile vieille de 1 à 2 millions d’années qui pèse seulement 0,11 fois plus que le Soleil. Les observations ont montré l’hydrocarbure le plus riche. chimie à ce jour dans un disque protoplanétaire : treize molécules carbonées différentes. De plus, ils incluent la première détection d’éthane (C2H6) en dehors de notre système solaire, ainsi que d’éthylène (C2H4), de propyne (C3H4) et du radical méthyle CH3.
“Ces molécules ont déjà été détectées dans notre système solaire, notamment dans des comètes telles que 67P/Churyumov-Gerasimenko et C/2014 Q2 (Lovejoy)”, explique Aditya Arabhavi, de l’université de Groningue aux Pays-Bas. «Webb nous a permis de comprendre que ces molécules d’hydrocarbures sont non seulement diverses mais aussi abondantes. Il est étonnant que nous puissions désormais voir la danse de ces molécules dans des berceaux planétaires. « Il s’agit d’un environnement de formation planétaire très différent de celui que nous imaginons habituellement », ajoute-t-il.
L’équipe indique que ces résultats ont d’importantes implications pour la chimie du disque interne et des planètes qui pourraient s’y former. Puisque Webb a révélé que le gaz contenu dans le disque est si riche en carbone, il est probable qu’il resterait peu de carbone dans les matériaux solides à partir desquels les planètes se formeraient. En conséquence, les planètes qui pourraient s’y former pourraient, à terme, être pauvres en carbone. (La Terre elle-même est considérée comme pauvre en carbone.)
“Cela est profondément différent de la composition que nous observons dans les disques autour des étoiles de type solaire, où dominent les molécules porteuses d’oxygène telles que l’eau et le dioxyde de carbone”, explique Inga Kamp, membre de l’équipe, également de l’Université de Groningue. “Il s’agit d’une classe d’objets unique.”
“C’est incroyable que l’on puisse détecter et quantifier la quantité de molécules que l’on connaît bien sur Terre, comme le benzène, dans un objet situé à plus de 600 années-lumière”, déclare Agnés Perrin, membre de l’équipe du Centre national de recherche. Centre. Scientifique en France.
Une surprise permanente
Ensuite, l’équipe scientifique vise à étendre son étude à un échantillon plus large de ces disques autour d’étoiles de très faible masse afin de mieux comprendre à quel point ces régions terrestres riches en carbone où se forment les planètes sont communes ou exotiques. “L’élargissement de notre étude permettra également de mieux comprendre comment ces molécules peuvent se former”, explique Thomas Henning, membre de l’équipe et chercheur principal du programme MINDS, de l’Institut Max-Planck d’astronomie en Allemagne. “Plusieurs caractéristiques des données Webb ne sont pas encore identifiées, une spectroscopie plus approfondie est donc nécessaire pour interpréter pleinement nos observations.”
«Le système solaire n’est pas représentatif de ce que l’on trouve dans l’Univers. Lorsque nous regardons avec de nouveaux outils, avec de nouveaux yeux, nous voyons une grande diversité de systèmes planétaires dotés de nouvelles propriétés. La surprise est permanente”, déclare David Barrado, enseignant-chercheur au Centre d’astrobiologie INTA-CSIC et co-auteur des travaux.
“Notre système planétaire n’est pas typique et il se peut que la Terre ne soit pas non plus une planète tellurique typique”, explique le chercheur. Cela peut avoir des implications lors de la recherche de vie au-delà de la Terre. «Quand nous recherchons une activité biologique, nous devons le faire avec un champ d’application très large, dans des environnements très divers. Nous devons essayer d’oublier le paradigme de la Terre comme système modèle”, ajoute-t-il. Les résultats pourraient aider la mission européenne Plato, qui sera lancée dans deux ans, à tenter de localiser des systèmes planétaires analogues au nôtre.
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