Exoplanète : on a peut-être détecté le bouclier magnétique d'une exoTerre

On dit parfois que la magnétosphère de la Terre constitue un bouclier magnétique qui a rendu la vie possible sur Terre, ce qui sous-entend également qu'en cas de perte de ce bouclier, la vie pourrait disparaître ou pour le moins ne pas être aussi exubérante qu'elle l'est aujourd'hui.

En fait, on peut faire plusieurs objections à ces affirmations et, plus généralement, la question de savoir ce qui rend vraiment habitable une planète possède des réponses partielles qui sont plus complexes que ce que l'on peut imaginer au premier abord.

Prenons le cas de VénusVénus, nous savons depuis des décennies qu'elle ne possède pas de champ magnétique global intense comme celui de notre Planète bleue, bien qu'elle soit de taille similaire et rocheuse comme elle avec une composition chimique moyenne qui devrait être très semblable. Il n'existe donc pas, tout comme dans le cas de Mars qui ne possède pas non plus de champ magnétique intense, d'équivalent de la géodynamo terrestre que l'on sait explorer au labo notamment avec l'expérience VKS.

La délicate question de l'habitabilité d'une planète

Or, il semble bien que Mars ait perdu son atmosphèreatmosphère en partie du fait de l'érosion causée par le vent solaire, érosion rendue possible parce qu'il n'y avait pas vraiment de bouclier magnétique. Mais, dans ce cas-là, on devrait en conclure que Vénus aurait dû perdre elle aussi son atmosphère. Ce qui n'est pas le cas.

On explique aussi souvent que sans bouclier magnétique, la vie aurait été rendue impossible, au moins en surface, du fait encore une fois du bombardement des particules du vent solaire. Toutefois, la vie est possible en ArctiqueArctique et AntarctiqueAntarctique alors que le champ magnétique y canalise les particules du vent solaire à l'origine des aurores polaires.

Admettons tout de même que la présence du champ magnétique de la Terre ait été essentielle pour l'apparition ou pour le développement de la vie. Il serait donc d'un grand intérêt pour l'exobiologie de détecter des exoplanètes rocheuses de la taille de la Terre possédant elles aussi de puissantes magnétosphères. Ce serait intéressant de savoir à quel point la Terre est une rareté ou non de ce point de vue.

On avait déjà fait la détection de quelques exoplanètes possédant des champs magnétiques mais il s'agissait jusqu'à présent de géantes gazeusesgéantes gazeuses. On est donc particulièrement intéressé par la publication d'un article dans Nature Astronomy, publication que l'on peut trouver également en accès libre sur arXiv et qui annonce précisément la potentielle détection du champ magnétique d'une exoTerreexoTerre à environ 12  années-lumièreannées-lumière du Système solaireSystème solaire.

Précisons toutefois que le terme exoTerre est ici à prendre avec du recul. Certes, il doit s'agir d'une planète rocheuseplanète rocheuse de la taille de la Terre mais YZ Ceti b tourne si proche de son étoileétoile que sa température moyenne doit être très élevée. On ne sait pas par contre si elle possède une atmosphère. 

Une représentation d'artiste de YZ Ceti, une naine rouge dans la constellation de la Baleine. C'est une étoile variable avec au moins trois exoplanètes en orbite. Est représentée, ici, YZ Ceti b. © National Science Foundation, Alice Kitterman

Des ondes radio trahissant des aurores polaires stellaires ?

L'hypothèse de la découverte d'une magnétosphère pour YZ Ceti b provient de travaux menés par Sebastian Pineda, astrophysicienastrophysicien à l'Université du Colorado, et Jackie Villadsen, astronomeastronome à l'Université Bucknellen en Pennsylvanie, qui ont observé un signal radio périodique émanant de l'étoile YZ Ceti à l'aide du Karl G. Jansky Very Large Array, le célèbre réseau de radiotélescopesradiotélescopes aux 1Etats-Unis, situé dans la plaine de San Augustin au Nouveau-Mexique.

Les deux chercheurs suggèrent dans leur article que les ondes radio qu'ils ont détectées sont générées par les interactions entre le champ magnétique de l'exoplanète et l'étoile autour de laquelle elle orbiteorbite. Pour conduire aux effets détectés, YZ Ceti b doit avoir un champ magnétique propre puissant et pas seulement, comme c'est le cas, être proche de sa naine rougenaine rouge. Elle boucle en effet sa révolution en deux jours, ce qui est à comparer à la période orbitalepériode orbitale de MercureMercure qui est de 88 jours. 

L'image donnée par les astrophysiciens pour comprendre ce qu'ils pensent avoir observé est la suivante et peut être illustrée par le schéma ci-dessus.

En orbitant proche de la surface de son étoile, le champ magnétique de l'exoplanète perturberait le plasma comme le ferait un bateau avec son sillage. Des colonnes de plasma seraient jetées en hauteur avant de retomber sur l'étoile y créant dans son atmosphère stellaire l'équivalent des aurores polaires. Aurores qui seraient la source des ondes radio périodiques détectées en rapport justement avec l'orbite de YZ Ceti b.

Les chercheurs concèdent cependant que ce scénario reste encore à être démontré. En effet, YZ Ceti est une étoile variableétoile variable et son activité magnétique pourrait l'être tout autant en produisant des sursautssursauts radio périodiques qui ne seraient donc pas la manifestation du scénario précédent.