🪐 Des naines rouges avec du chocolat autour de la bouche: elles dévorent leurs planètes

Gaia-ESO Spectroscopic (GES) survey a mis en évidence une observation déconcertante: des naines rouges, ces petites étoiles froides, renferment du lithium dans leur atmosphère. Ces astres devraient en être dépourvus. La seule explication plausible est qu'elles ont englouti leurs propres planètes, enrichissant ainsi leur enveloppe gazeuse de cet élément.

Les naines rouges, bien que moins massives que notre Soleil, possèdent des intérieurs extrêmement chauds et turbulents. Ce milieu ardent brûle rapidement le lithium qu'elles pourraient contenir à leur naissance. Ainsi, détecter cet élément dans leur atmosphère est une preuve indirecte d'un festin planétaire. Les astronomes ont longtemps cherché cette signature, qui confirme que ces étoiles peuvent dévorer leurs planètes.


Dans cette étude, l'équipe de Robin Jeffries, de l'université de Keele, a analysé des données du relevé GES. Ils ont identifié six naines rouges dans trois amas stellaires différents, affichant des niveaux de lithium bien supérieurs aux attentes. Ces étoiles ont probablement absorbé l'équivalent de trois à dix masses terrestres de matière planétaire. Ce processus a apporté du lithium frais dans leurs couches externes, là où il est normalement absent.

Les naines rouges sont les étoiles les plus répandues de la Voie lactée, représentant environ 75 % de sa population stellaire. Ce phénomène pourrait être très commun dans notre galaxie. Cette découverte ouvre une nouvelle fenêtre sur l'évolution des systèmes planétaires, en particulier dans leurs premières phases chaotiques.

Les scientifiques souhaitent désormais comprendre à quels stades de leur vie ces étoiles sont les plus enclines à dévorer leurs planètes. En étudiant d'autres amas d'âges variés, ils pourront retracer le calendrier de ces absorptions. Cela permettra de mieux cerner la formation et la survie des planètes autour des naines rouges, des astres pourtant considérés comme des hôtes potentiels pour la vie.

Ces résultats ont été publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Ils confirment une hypothèse longtemps caressée par les astronomes: les petites étoiles peuvent être des dévoreuses de planètes. La prochaine étape sera d'observer davantage de naines rouges pour généraliser ce constat et affiner les modèles d'évolution planétaire.

Le lithium, un indice chimique précieux

Le lithium est un élément léger, produit principalement lors du Big Bang et par les rayons cosmiques. Dans les étoiles, il est transformé par fusion nucléaire à des températures relativement modestes. Les naines rouges, avec leurs intérieurs très chauds, brûlent tout le lithium qu'elles possèdent en quelques centaines de millions d'années. Sa présence dans leur atmosphère est donc anormale et signale un apport externe récent.

Cet apport peut provenir de planètes ou de fragments rocheux qui tombent dans l'étoile. En effet, les planètes conservent leur lithium depuis leur formation, car elles ne subissent pas de réactions nucléaires. Ainsi, détecter du lithium dans une naine rouge revient à trouver la preuve d'un repas planétaire.

Les naines rouges, vedettes de notre galaxie

Les naines rouges sont les étoiles les plus communes de la Voie lactée, représentant environ 75% des astres. Leur faible masse (de 8% à 60% de celle du Soleil) leur confère une longévité exceptionnelle: elles peuvent briller pendant des milliers de milliards d'années. Leur petite taille les rend pourtant difficiles à observer directement.

Ces étoiles sont souvent entourées de systèmes planétaires, comme l'a montré la découverte de Proxima b. Leur abondance en fait des cibles privilégiées pour la recherche d'exoplanètes habitables. Comprendre leur comportement est donc essentiel pour estimer la survie des planètes autour d'elles. Si l'absorption est fréquente, les chances de trouver des mondes intacts diminuent.