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Posté par Redbran le Mardi 29/03/2016 à 12:00
Un bouclier magnétique est indispensable pour l’apparition de la vie
Un Soleil jeune montre qu'un champ magnétique a été un ingrédient critique au développement de la vie sur Terre

Il y a un presque quatre milliards d'années, la vie faisait son apparition sur Terre. La vie est apparue parce que notre planète réunissait les conditions favorables: une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique,...) rocheuse, de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) à l'état liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.), et une atmosphère protectrice. Mais si la vie (La vie est le nom donné :) a pu se développer, c'est aussi grâce à un autre ingrédient indispensable: la protection d'un bouclier magnétique. Une nouvelle étude de l'étoile kappa Ceti, analogue au Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...) jeune, montre que la présence d'un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique est cruciale pour que la vie puisse potentiellement se développer sur une planète, en la mettant à l’abri des colères de sa jeune étoile.

Kappa Ceti, située à 30 années-lumières dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes imaginaires, traçant ainsi une figure sur la voûte...) de la Baleine (La baleine est un mammifère marin de grande taille classé dans l'ordre des cétacés. Le terme s'applique à plusieurs espèces différentes dans les sous-ordres des mysticètes (baleines à...) (Cetus en latin), est considérée comme une quasi-jumelle du Soleil jeune. L'équipe déduit un âge de seulement 400 à 600 millions d'années, ce qui correspond approximativement à l’âge du Soleil lorsque la vie est apparue sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par...). L'étoile kappa Ceti constitue ainsi un laboratoire idéal pour étudier l'histoire précoce du système solaire et les conditions dans lesquelles des formes de vie ont pu émerger.


Vue d’artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :). L'analogue du Soleil jeune Kappa Ceti est constellée de grande taches, signatures de son intense activité magnétique. Cette nouvelle étude montre que son vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et...) stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le monde.) est 50 fois plus intense que le vent solaire (Le vent solaire est un flux de plasma constitué essentiellement d'ions et d'électrons qui sont éjectés de la haute...) actuel. En conséquence, une planète similaire à la jeune Terre aurait besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes...) d’un champ magnétique pour protéger son atmosphère et assurer son habitabilité. Les tailles physiques de l’étoile et de la planète, ainsi que leur séparation, ne sont pas à l’échelle. Crédit: M. Weiss/CfA

Le niveau d'activité magnétique de kappa Ceti est élevé, comme celui de toutes les étoiles similaires au Soleil durant les premières centaines de millions d'années de leur existence. Ainsi, sa surface est couverte de taches, similaires aux taches solaires mais plus nombreuses et de plus grandes dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est...). Par ailleurs, kappa Ceti émet un flot continu de particules chargées dans l'espace. Les modèles numériques de l'équipe à l'origine de l'étude indiquent que du fait de l'activité magnétique de l'étoile, ce vent stellaire est 50 fois plus intense que le vent solaire.

Un vent d'une telle puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) éroderait très efficacement l'atmosphère d'une planète qui ne serait pas protégée par un champ magnétique suffisamment fort. Sans cette coquille magnétique, une planète finirait par perdre presque totalement son atmosphère. C’est le sort que la planète Mars a subi dans notre système solaire: d'un monde (Le mot monde peut désigner :) abritant de vastes océans, elle s'est transformée en un immense désert froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) et aride.


Observatoire du Pic du Midi. Les observations obtenues avec le télescope Bernard Lyot ont permis de cartographier le champ magnétique de surface de Kappa Ceti, et de modéliser son violent vent stellaire. Crédit: Jose-Dias Do Nascimento
À partir de mesures spectropolarimétriques réalisées au Pic du Midi dans le cadre de la collaboration Bcool, l'équipe a pu cartographier le champ magnétique à la surface de kappa Ceti. Cette mesure a ensuite été utilisée pour modéliser le vent magnétique intense émit par kappa Ceti et son effet sur une jeune Terre. On pense que le champ magnétique de la Terre primitive était d'une intensité similaire à celle que nous connaissons aujourd'hui, voire légèrement moins fort. En fonction de la valeur précise supposée du champ magnétique de cette jeune planète, les chercheurs concluent que la région à l’abri du vent stellaire (la magnétosphère planétaire) aurait une taille comprise entre le tiers et la moitié de la magnétosphère terrestre actuelle - une protection inférieure à celle que nous connaissons aujourd’hui, mais suffisante pour le développement de la vie.

Kappa Ceti est également l'une des étoiles soupçonnée de produire des super-éruptions magnétiques – des phénomènes extrêmes capables de libérer une énergie 10 à 100 millions de fois supérieure aux éruptions les plus intenses jamais observées sur le Soleil. Des éruptions aussi énergétiques pourraient dépouiller des planètes de leur atmosphère. En étudiant kappa Ceti, les astrophysiciens espèrent pouvoir quantifier la fréquence de ces super-éruptions, et ainsi savoir à quel point (Graphie) le Soleil jeune a pu menacer la Terre primitive et la vie naissante.


Lignes de champ. Ce modèle informatique montre les lignes de champ magnétique qui se déploient autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis,...) de la surface stellaire. Cette jeune étoile propulse un vent 50 fois plus fort que le vent solaire actuel. Crédit: Aline Vidotto

Note:
Les travaux présentés ici impliquent des chercheurs de Toulouse, Montpellier et Grenoble. Ils sont publiés dans The Astrophysical Journal Letters.

Pour plus d'information voir:
"Magnetic field and wind (WIND est un satellite de la NASA lancé le 1er novembre 1994 depuis la base de Cape Canaveral par un lanceur Delta II. De forme cylindrique de 2,4 mètres de diamètre pour 1,8 mètres de hauteur, il a...) of Kappa Ceti: toward the planetary habitability of the young sun (Sun Microsystems (NASDAQ : SUNW) est un constructeur d'ordinateurs et un éditeur de logiciels américain.) when life arose on Earth",The Astrophysical Journal Letters, 2016, Mars


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Source: CNRS/INSU