Preuve d’un impact géant dans un système stellaire voisin dépouillant l’atmosphère d’une planète

Une équipe dirigée par le Massachusetts Institute of Technology a découvert des preuves d’un impact géant dans le système stellaire voisin HD 17255, probablement en collision avec une planète de la taille de la Terre et un collisionneur plus petit il y a au moins 200 000 ans, détruisant une partie de l’atmosphère d’une seule planète. crédit: Mark A

De telles collisions planétaires sont probablement courantes dans les jeunes systèmes solaires, mais elles n’ont pas été directement observées.

Les systèmes planétaires plus jeunes éprouvent généralement de graves douleurs de croissance, car les corps des nourrissons entrent en collision et fusionnent pour former des planètes de plus en plus grandes. Dans notre système solaire, la Terre et la Lune sont considérées comme des produits de ce type d’impact géant. Les astronomes pensent que de telles collisions auraient dû être courantes dans les premiers systèmes, mais elles étaient difficiles à observer autour d’autres étoiles.

Maintenant, les astronomes de Avec, et l’Université nationale d’Irlande à Galway et l’Université de Cambridge et ailleurs ont découvert des preuves d’une collision géante dans un système stellaire voisin, à seulement 95 années-lumière de la Terre. L’étoile, appelée HD 172555, a environ 23 millions d’années, et les scientifiques soupçonnent que sa poussière porte des traces d’un impact récent.

L’équipe dirigée par le Massachusetts Institute of Technology a observé de nouvelles preuves d’un impact géant autour de l’étoile. Ils ont déterminé que la collision s’était très probablement produite entre une planète à peu près de la taille de la Terre et une plus petite il y a au moins 200 000 ans, à 10 kilomètres par seconde, soit plus de 22 000 miles par heure.

Surtout, ils ont détecté du gaz indiquant qu’un impact aussi rapide soufflerait probablement une partie de l’atmosphère de la plus grande planète – un événement passionnant qui expliquerait le gaz et la poussière observés autour de l’étoile. Les résultats, qui paraissent aujourd’hui dans tempérer la nature, représente la première détection de ce type.

READ  Le café Ray ferme ses portes au public et ouvre un club privé

“C’est la première fois que nous détectons ce phénomène, qui est l’atmosphère d’une protoplanète nue lors d’un impact géant”, a déclaré l’auteur principal Tajana Schneiderman, étudiante diplômée au Département des sciences de la Terre, de l’atmosphère et des planètes du MIT. “Tout le monde est intéressé à observer un effet géant parce que nous nous attendons à ce qu’il soit courant, mais nous n’avons pas de preuves dans beaucoup de systèmes pour cela. Maintenant, nous avons un aperçu supplémentaire de cette dynamique. “

signal clair

L’étoile HD 172555 a fait l’objet d’intrigues parmi les astronomes en raison de la composition inhabituelle de sa poussière. Les observations de ces dernières années ont montré que la poussière d’étoiles contient de grandes quantités de minéraux inhabituels, dans des grains beaucoup plus fins que ce que les astronomes pourraient attendre d’un disque de débris stellaire typique.

“En raison de ces deux facteurs, on pense que HD 172555 est ce système particulier”, explique Schneiderman.

Elle et ses collègues se sont demandé ce que le gaz pourrait révéler sur l’historique d’impact du système. Ils ont examiné les données obtenues avant Alma, l’Atacama Large Millimeter Array au Chili, qui comprend 66 radiotélescopes, dont les distances peuvent être ajustées pour augmenter ou diminuer la résolution de leurs images. L’équipe a examiné les données des archives publiques d’ALMA, à la recherche de signes de monoxyde de carbone autour des étoiles proches.

“Lorsque les gens veulent étudier le gaz dans les disques de débris, le monoxyde de carbone est le plus brillant et donc plus facile à trouver”, explique Schneiderman. “Nous avons donc examiné à nouveau les données de monoxyde de carbone pour HD 172555 car c’était un système intéressant.”

READ  La lentille cosmique détecte une faible radio galaxie à plus de 8 milliards d'années-lumière de la Terre

à la suite

Grâce à une réanalyse minutieuse, l’équipe a pu détecter du monoxyde de carbone autour de l’étoile. Lorsqu’ils ont mesuré son abondance, ils ont découvert que le gaz représentait 20 pour cent du monoxyde de carbone qu’il contenait. Planète Vénus‘ la couche d’ozone. Ils ont également noté que le gaz était en orbite en grande quantité, étonnamment proche de l’étoile, à environ 10 UA, soit 10 fois la distance entre la Terre et le Soleil.

“La présence de monoxyde de carbone dans cette proximité nécessite quelques explications”, explique Schneiderman.

En effet, le monoxyde de carbone est généralement sujet à la photodissociation, un processus au cours duquel les photons d’une étoile se désintègrent et détruisent la molécule. À courte distance, il y a généralement très peu de monoxyde de carbone près de l’étoile. Le groupe a donc testé différents scénarios pour expliquer l’apparition abondante du gaz.

Ils ont rapidement exclu un scénario dans lequel le gaz proviendrait des débris d’une étoile nouvellement formée, ainsi qu’un scénario dans lequel le gaz serait produit par une ceinture proche d’astéroïdes glacés. Ils ont également envisagé un scénario dans lequel du gaz était émis par de nombreuses comètes glacées provenant d’une lointaine ceinture d’astéroïdes, similaire à notre propre ceinture de Kuiper. Mais les données ne correspondaient pas non plus à ce scénario. Le dernier scénario envisagé par l’équipe était que le gaz restait d’un impact géant.

« De tous les scénarios, lui seul peut expliquer toutes les caractéristiques des données », explique Schneiderman. “Dans les systèmes de cet âge, nous nous attendons à ce qu’il y ait des impacts géants, et nous nous attendons à ce que les impacts géants soient vraiment très courants. Les échelles de temps fonctionnent, l’âge fonctionne, les contraintes morphologiques et de composition fonctionnent. Le seul processus plausible qui peut produire du monoxyde de carbone dans ce système est dans ce contexte. C’est un impact énorme.

READ  Une espèce de coléoptère nouvellement découverte dans des selles fossilisées

L’équipe estime que le gaz a été libéré d’une collision géante qui s’est produite il y a au moins 200 000 ans, suffisamment récente pour que l’étoile n’ait pas eu le temps de détruire complètement le gaz. Selon l’abondance du gaz, l’impact sera probablement énorme, impliquant deux protoplanètes, probablement de la taille de la Terre. L’effet était si important qu’il a probablement fait exploser une partie de l’atmosphère d’une planète, sous la forme de gaz que l’équipe a observé aujourd’hui.

« Il existe désormais un potentiel pour de futurs travaux en dehors de ce système », déclare Schneiderman. “Nous montrons que si vous trouvez du monoxyde de carbone en place et qu’il s’aligne sur un impact géant, cela offre une nouvelle façon de rechercher des impacts géants et de comprendre comment les débris se comportent par la suite.”

dit Helk Schleichting, professeur de sciences de la Terre, de la planète et de l’espace à l’UCLA, qui n’a pas participé à la recherche. “Cela ouvre également la possibilité d’étudier la composition de l’atmosphère de planètes solaires supplémentaires soumises à des impacts gigantesques, ce qui pourrait éventuellement aider à faire la lumière sur l’état des atmosphères des planètes terrestres pendant leur phase d’impact gigantesque.”

Référence : « Monoxyde de carbone provenant d’un impact géant à l’intérieur d’un jeune système » par Tajana Schneiderman, Luca Matra, Alan B. Jackson, Grant M. Kennedy, Quentin Krall, Sebastian Marino, Karen I. Oberg et Kate Yell. Su, David J. Wellner et Mark C. White, 20 octobre 2021, disponible ici. tempérer la nature.
DOI : 10.1038 / s41586-021-03872-x

Cette recherche a été soutenue en partie par l’Observatoire ALMA et la Fondation Simons.

Jacinthe Poulin

"Wannabe fauteur de troubles. Fanatique de la culture pop. Nerd de zombies. Défenseur du bacon à vie. Passionné d'alcool. Accro à la télévision."

Related Posts

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Read also x