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Une opportunité sans précédent : utiliser la météo cosmique pour étudier quels mondes pourraient accueillir une vie extraterrestre

Alien Planets

Les télescopes géants de nouvelle génération offriront des opportunités sans précédent pour étudier les variations météorologiques et de surface sur des corps cosmiques lointains, facilitant ainsi l’exploration de leurs compositions chimiques et de leurs champs magnétiques. Cette capacité avancée renforcera la recherche de vie extraterrestre en fournissant des informations détaillées sur les planètes potentiellement habitables. Illustration d’artiste d’un monde extraterrestre.

L’étude utilise un nouveau code pour tester les capacités de la prochaine génération de télescopes.

Alors que la prochaine génération d’observatoires géants de grande puissance commence à devenir opérationnelle, des recherches récentes indiquent que leurs outils pourraient offrir aux scientifiques une chance sans précédent de comprendre les conditions météorologiques sur des exoplanètes lointaines.

Surnommés les télescopes extrêmement grands (ELT), ces observatoires, qui comprennent le Télescope extrêmement grand (ELT), le télescope géant Magellan (GMT)et le télescope de trente mètres (TMT)seront parmi les plus grands télescopes au sol jamais construits, et leurs instruments devraient dépasser les capacités du Télescope spatial James Webb.

Les données collectées avec leurs puissants instruments permettront aux astronomes d’utiliser l’imagerie Doppler – une technique capable de recréer des cartes 2D de la surface d’un objet – pour effectuer des mesures précises du magnétisme et de la chimie de cibles ultra-froides, ou d’objets cosmiques dont la température est inférieure à 2 700 K, comme comme les naines brunes (BD) ou les étoiles de très faible masse (VLM) – et même certaines exoplanètes.

En plus de contribuer à améliorer notre compréhension de certains des objets les plus mystérieux de l’univers, la capacité d’étudier la composition chimique de ces objets de manière plus précise offre également une meilleure compréhension de la recherche de la vie sur d’autres mondes, a déclaré Michael Plummer, auteur principal de l’étude et étudiant diplômé en astronomie à l’Ohio State University.

« En apprendre davantage sur l’atmosphère d’autres objets en dehors de notre système solaire nous informe non seulement sur le comportement possible de l’atmosphère terrestre, mais permet également aux scientifiques d’adapter ces concepts pour étudier des planètes potentiellement habitables », a déclaré Plummer.

L’étude a été récemment publiée dans Le Journal d’astrophysique.

Le magnétisme est particulièrement important pour rechercher des mondes similaires au nôtre, car les champs magnétiques, en particulier pour les systèmes stellaires plus petits, sont considérés comme nécessaires pour soutenir et influencer la capacité d’une planète à supporter la vie à sa surface.

Pour faciliter cette chasse, Plummer et Ji Wang, co-auteur de l’étude et professeur adjoint d’astronomie à l’Ohio State, ont précédemment développé un code analytique accessible au public appelé Imber pour simuler et déduire la présence de divergences de surface comme les taches d’étoiles magnétiques. les systèmes nuageux et d’autres phénomènes atmosphériques tels que les ouragans sur des objets distants.

Dans cette étude, ils ont utilisé cette technique pour estimer les capacités scientifiques de divers instruments ELT à détecter les variations de surface sur six cibles : l’étoile de Trappiste-1un système bien étudié de sept planètes situé à environ 40 années-lumière de la Terre, deux naines brunes et trois exoplanètes.

Ils ont utilisé leur technique pour étudier les capacités des instruments suivants : le Le Consortium Large Earth Finder (GMT/GCLEF) de GMT, le Imageur et spectrographe ELT dans l’infrarouge moyen d’ELT (ELT/METIS)et le Spectrographe infrarouge haute résolution (MODHIS) multi-objectif à diffraction limitée de TMT.

Les chercheurs ont découvert que même si la détection des taches stellaires sur Trappist-1 était difficile pour les trois instruments en raison de son inclinaison latérale – ou de son orbite parallèle au reste du ciel – l’ELT et le TMT pouvaient effectuer des observations à haute résolution des naines brunes. et des exoplanètes sur une seule rotation.

À l’inverse, les instruments de GMT ont nécessité plusieurs séries d’observations pour déterminer la présence d’irrégularités de surface sur les exoplanètes choisies pour l’étude. Dans l’ensemble, l’étude montre que leur technique peut fournir une estimation précise des capacités futures des ELT et aider à déterminer si les cibles futures mériteraient d’être étudiées à plus grande échelle.

Plummer a également déclaré que leur technique avait suscité l’intérêt des scientifiques cherchant à identifier ou à confirmer les corps planétaires découverts à l’aide de la méthode de la vitesse radiale – un moyen de trouver des exoplanètes en étudiant le léger effet gravitationnel d’un objet sur l’étoile sur laquelle il orbite. Essentiellement, leurs recherches constituent la première étape pour aider les scientifiques à utiliser les futurs instruments astronomiques au mieux de leurs capacités.

« Plus nous en apprenons sur d’autres planètes similaires à la Terre, plus ces découvertes devraient éclairer la science de la Terre elle-même », a déclaré Plummer. « Notre travail est particulièrement bien adapté pour aider à réaliser ces observations du monde réel. »

L’étude a été soutenue par la National Science Foundation.

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