Question sur les naines rouges

[keltwookie]

Bonjour à tous

 

Cherchant à déterminer si la vie est possible autour d'un naine rouge (apparemment le type d'étoiles le plus courant dans notre galaxie), je me suis mis à chercher des informations sur le sujet.

Les (trop) rares articles que j'ai pu trouver parlent du fait que: Etant donné que le rayonnement de ce type d'étoile parait très faible, les planètes dans une zone dite "habitable" seraient soumises à de très basses températures durant leurs cycles nocturnes, faisant ainsi geler toute trace d'eau potentielle et donc, seule une vie cavernicole et/ou micro-organique pourrait évoluer, donc, sûrement pas de vie semblable à ce que nous connaissons (de près ou de loin).

Alors, info, intox, ....autres?

[Alarcon yves]

Bonjour, par définition une planète dans la zone habitable de son étoile, peut avoir de l'eau liquide à sa surface, mais il n'y a pas que la distance à l'étoile qui compte hein.

 

Suivant la distance entre la planète et son étoile, que celle-ci soit une étoile comme le soleil ou une naine rouge ne change rien, la quantité de flux reçut serras la même, après il y a d'autres paramètres qui entrent en jeux, principalement dut à la planète elle même, composition de l'atmosphère, présence d'un champs magnétique, orientation de l'axe de la planète, stabilité de l'axe, vitesse de rotation de la planète, etc....

 

Donc en théorie oui une planète autour d'une naine rouge peut très bien abriter la vie, la seul chose qui pourrait contrarier cela (hormis les caractéristiques de la planète), ça serais-ci, vue la distance entre les deux, obligerais la planète à présenter toujours la même face par rapport à son étoile.

 

En prenant exemple avec la terre, Il faudrait déjà trouver le flux reçut par la terre, puis calculer la distance pour avoir le même flux par rapport à une naine rouge.

Une fois la distance connue entre la planète et la naine rouge, faire le calcul gravitationnel, pour savoir si un synchronisme est obligatoire (toujours la même face vers son étoile). Mais ça je ne sais pas le faire.

 

Ps: bien sur en l'état je ne sais pas si la vie existe autour d'une naine rouge hein, mais autour d'une naine jaune si .

 

Yves.

[Ygogo]

(...)Alors, info, intox, ....autres?

 

Bonsoir

 

Personnellement (mais ça n'engage que moi) je dis : ni l'un, ni l'autre... juste une affirmation non étayée reposant sur un raisonnement sommaire et incomplet...

 

La phrase "le rayonnement parait très faible" n'a de signification que si l'on dit pour qui et par rapport à quoi le rayonnement parait faible...

 

Rappelons d'abord que la température de surface d'une naine rouge (classe M) est de l'ordre de 3500 K... alors que le filament de tungstène d'une lampe à incandescence est chauffé à 3000 ou 3200 K maximum. Est-ce que je qualifierais de "très faible" le rayonnement d'une lampe à incandescence ?

Oui, si je la compare au Soleil.

Non, si je la compare à une bougie.

Sûrement pas, si j'approche mon visage à quelques centimètres de la lampe

 

Cette comparaison peut nous éclairer sur le raisonnement à tenir :

 

- certes, le rayonnement d'une naine rouge est nettement moins intense que celui du Soleil (et le spectre est différent)

 

- mais la naine n'est pas si "rouge" que le nom l'indique, (rien à voir par exemple avec le "rouge" d'un charbon de bois incandescent dans mon barbecue), et son rayonnement est parfaitement capable de cramer tout objet passant trop près

 

- la notion de "zone habitable" reste pertinente, il existe autour de la naine une zone raisonnablement large dans laquelle une planète reçoit grosso modo la même quantité de rayonnement que la Terre, en watts par mètre carré, plus près de l'étoile ça chauffe plus, plus loin ça caille trop

 

- et pour une planète dans la zone habitable, la situation de la face "nocturne" est exactement la même que pour la Terre ou la Lune, ni meilleure ni pire : le chauffage central est arrêté la nuit

 

- et donc, la nuit, c'est l'atmosphère qui va réguler le refroidissement inévitable : avec une bonne "couverture" atmosphérique, le refroidissement est lent (Terre) sans atmosphère le refroidissement est rapide (Lune)

 

Jusque là, c'est 100 % factuel, je n'ai pas extrapolé au hasard ni élucubré

 

En allant un peu plus loin sur un terrain plus spéculatif, il me semble plutôt difficile d'imaginer une vie sans atmosphère... Mais je n'irai pas plus loin, et je me méfie des affirmations catégoriques concernant l'éventuelle évolution d'éventuels êtres vivants sur d'éventuelles planètes éventuellement situées dans une zone éventuellement habitable autour des naines rouges :be:

 

Vous avez eu le courage de me lire jusqu'au bout ?

 

BRAVO !

 

Signé : le vieux hibou qui a fait sa crise quotidienne de logorrhée

 

Post scriptum : j'ai été si long à taper mon message que je n'avais pas vu celui du pingouin galactique.

Mais apparemment, même s'ils sont fort différents, les oiseaux sont d'accord !

Modifié 21 octobre 2016 par Ygogo

[syncopatte]

Dans la zone d'habitabilité, la rotation sera très probablement synchrone (donc une face éclairée, l'autre à l'ombre).

 

De plus, ces étoiles peuvent avoir des variations spectaculaires (taches et éruptions).

 

M'est avis que ce ne doit pas être la dolce vita dans leurs parages...

 

Patte.

[keltwookie]

@Ygogo

La phrase "le rayonnement parait très faible" n'a de signification que si l'on dit pour qui et par rapport à quoi le rayonnement parait faible...

Ah voui, là, ça me paraissait évident , pardon pour ce manque de précisions.

il s'agissait bien sûr du rayonnement de l'étoile en question sur une éventuelle planète par rapport à la distance de celle-ci et si on prend comme référence notre soleil et son action sur notre propre planète (j'arrête là, je ne suis pas sûr d'être plus clair).

 

- certes, le rayonnement d'une naine rouge est nettement moins intense que celui du Soleil (et le spectre est différent)

Et oui aussi, j'ai appris qu'une naine rouge génère surtout...des infra-rouges, mais peut-être me trompé-je?

 

En allant un peu plus loin sur un terrain plus spéculatif, il me semble plutôt difficile d'imaginer une vie sans atmosphère... Mais je n'irai pas plus loin, et je me méfie des affirmations catégoriques concernant l'éventuelle évolution d'éventuels êtres vivants sur d'éventuelles planètes éventuellement situées dans une zone éventuellement habitable autour des naines rouges.

xD

Ah ben c'est sûr, avec des si... Ce que je disais là n'était que le résumé de ce que j'ai pu lire, je me garderais bien moi-même d'énoncer la moindre théorie concrète, étant donné le niveau de mes connaissances (proches du zéro absolu). Et bien d'accord, une vie sans atmosphère, quelle que soit la nature de celle-ci me paraît peu probable. Les infos que j'ai pu glaner à ce sujet sont formelles sur une seule chose: La vie serait très difficille car:

Dans la zone d'habitabilité, la rotation sera très probablement synchrone (donc une face éclairée, l'autre à l'ombre).

EDIT: Donc, une vie mammifère ou aquatique telles que nous les connaissons serait impossible (j'avais raison nom de Zeus!)

 

Et oui, j'ai tout lu tout entier . Pas de problèmes, le sujet me passionne de plus en plus.

 

@syncopatte

Et non, je ne choisirais pas non plus ce genre d'endroit comme lieu de villégiature.

 

@tous

Un grand merci pour vos éclaircissement, je vais de ce pas calmer les c**neries que l'on m'a assuré être parole d'évangile

Modifié 21 octobre 2016 par keltwookie

[Ygogo]

(...) j'ai appris qu'une naine rouge génère surtout...des infra-rouges, mais peut-être me trompé-je? (...)

 

Tu ne te trompes pas, c'est exact.

C'est d'ailleurs la même chose pour la lampe à filament que je prenais comme compraraison

 

Les infrarouges sont très efficaces pour le "chauffage" qui est au centre du présent débat.

Par contre, ils sont très peu (ou pas du tout) efficaces pour les réactions genre photosynthèse.

[keltwookie]

Donc, pas de vie végétale ... mais toujours pareil: Telle que nous la connaissons

Encore bon?

 

Quand aux "paroles d'évangiles" dont je parle plus haut... des mois de travail à refaire

[Ygogo]

Donc, pas de vie végétale ...(...)

 

Je n'ai pas dit ça !

 

Toujours avec la comparaison que je donnais tout à l'heure : si tu essayes de faire pousser des plantes (terrestres) en les éclairant uniquement avec des lampes à filament de tungstène, la plupart d'entre elles s'en contenteront, même si ça n'est pas optimal pour leur croissance ou leur productivité.

Mais évidemment, si tu essaye de faire pousser un baobab dans un placard à balais, même bien éclairé, ça risque d'être décevant ou simplement un peu long...

 

D'autre part, j'ai implicitement raisonné en pensant à la photosynthèse terrestre la plus courante, basée sur les chlorophylles, et ces molécules peuvent très bien avoir "ailleurs" des équivalents plus efficaces dans les grandes longueurs d'ondes.

[keltwookie]

haha "un baobab dans un placard", c'est sûr ça risque d'être difficile.

 

Mais sinon oui, oui, j'ai bien compris:

... mais toujours pareil: Telle que nous la connaissons

Je faisais bien sûr référence à ce que nous avons sur Terre. Evidemment, tout un tas de paramètres et variables rentrent en ligne de compte: Nature du sol et nutriments, atmosphère, magnétisme, gravité etc...

Quant au "modèle chlorophyllien", on aurait autre chose sur terre non basé dessus?

Excuses-moi si la question paraît stupide, encore une fois, je n'ai aucune formation scientifique...

[Ygogo]

(...) Quant au "modèle chlorophyllien", on aurait autre chose sur terre non basé dessus?

Excuses-moi si la question paraît stupide, encore une fois, je n'ai aucune formation scientifique...

 

a) aucune honte à avoir, la question est intéressante (et pas du tout triviale)

 

tout le monde ne peut pas être expert dans tous les domaines ! (et d'ailleurs, je n'y connais pas grand chose en physiologie végétale, donc ce que je dis doit être vérifié)

 

Si j'ai bien compris ce que j'ai lu,

 

- il y a plusieurs sortes de chlorophylles assez voisines, et les mécanismes de photosynthèse sont pratiquement identiques, même si les longueurs d'onde utilisées sont un peu différentes

 

- il n'y a pas "autre chose", dans la nature, sur Terre pour fabriquer des molécules complexes à partir de la lumière

 

- le point fondamental étant un transfert de l'énergie des photons vers des molécules, il n'y a pas d'obstacle théorique pour que d'autres molécules que la chlorophylle puissent faire la même chose... à condition d'avoir une structure adaptée. Personne n'a encore réussi à trouver des molécules remplaçantes, mais ça ne prouve pas que c'est impossible. D'autre part, il est curieux de constater que l'hémoglobine a une structure très voisine de la chlorophylle, bien que le rôle soit complètement différent !

[keltwookie]

...il est curieux de constater que l'hémoglobine a une structure très voisine de la chlorophylle, bien que le rôle soit complètement différent !

Alors ça, c'est vraiment surprenant, j'ai décidément bien fait de m'inscrire ici.

 

Et puis tiens, pendant qu'on parle de plantes, Un correspondant (Anglais) m'a envoyé ça ce matin:

Shoots in the dark - Farming without sunlight

[Ygogo]

Bonjour

 

J'ai été un peu vite hier en disant "l'hémoglobine" alors que j'aurais dû dire "l'hème de l'hémoglobine", puisque l'hème doit être entourée de protéines pour être "opérationnelle" dans le sang.

Ceci précisé, un coup d'œil sur les formules empruntées à Wikipédia montre bien l'analogie entre les chlorophylles (ici les variétés C1 et C2) et l'hème (dans laquelle le fer remplace le magnésium)

 

 

J'ai lu l'article que tu indiques. C'est intéressant, mais une chose me gêne toujours dans ce genre de présentation : il n'y a aucune indication sur le coût réel et sur le bilan énergétique de l'ensemble du système. La puissance électrique nécessaire pour faire fonctionner une "ferme sans soleil" et tous ses auxiliaires d'approvisionnement en nutriments n'est certainement pas négligeable... comment produit-on cette électricité, et quel est son coût ? Des trucs qui sont très satisfaisants pour le recherche universitaire peuvent être des désastres économiques...

[keltwookie]

Bonjour Ygogo

 

Effectivement, l'analogie entre les deux formules est troublante, ceci dit, on peut remarquer quelques différences notables, dont le fer à la place du magnésium comme tu dis, mais aussi dans la structure elle-même. Cela pourrait rappeler la différence de matériel génétique entre un homme et un chimpanzé ne s'élevant seulement qu'à 2 % et si je vais plus loin dans la comparaison, l'espèce humaine partagerait 35% de son génome avec certaines fleurs.

Source: http://www.sciencesetavenir.fr/archeo-paleo/98-du-genome-commun-avec-le-chimpanze-br-et-alors_7657

Et 70% avec les mouches:

Source: http://wp.unil.ch/allezsavoir/ah-la-vache-elle-a-presque-autant-de-genes-que-nous/

 

Quant à l'article indiqué plus haut, oui, il ne s'agit que de recherches, et le point que tu soulèves relève de problèmes environnementaux et économiques parce qu'apparemment et contrairement à ce que je croyais, les Hollandais serait parmi les plus gros consommateurs d'énergies fossiles en Europe, essentiellement pour la production d'électricité.

Modifié 22 octobre 2016 par keltwookie

[Ygogo]

Ben oui, les choses ne sont pas toujours aussi simples qu'on le voudrait !

 

Evidemment, c'est facile de dire "YAKA", mais la réalité ne se laisse pas toujours manipuler par les belles paroles

[gleek]

Sauf erreur de ma part, certain forme de vie de haute profondeur (pardonnez l'oxymore) et de certaines galeries souterraines terrestre ne reçoivent qu'une quantité infinitésimale de photons solaire.

 

Ces formes de vie vivent elles de restes venu de la surface ? J'en sais rien. Certains chercheurs parlent d'une vie basée non pas sur la chaine végétaux(photosynthèse)- animaux, mais sur des bacteries dépourvue de ça.

 

Sans aller jusqu'à croire qu'une crevette blanche trouvée a 4km sous le niveau de la mer est totalement sans liens avec nos précieuse (depuis peu) denrées alimentaires, il me semble que certaines inconnues persistent.

 

La première étant : on n'a pas reproduit la vie à partir de briques chimiques.

 

Autant dire, qu'on,... Ne sait rien

Modifié 22 octobre 2016 par gleek

[Ygogo]

Pas d'erreur, il y a des quantités d'organismes vivants qui se débrouillent très bien sans jamais recevoir de lumière.

Mais comme il leur faut bien trouver de l'énergie quelque part, deux solutions :

- se nourrir des "restes" venus d'ailleurs (c'est le cas le plus fréquent)

- utiliser des formes d'énergie chimique pouvant se substituer à l'énergie lumineuse : il existe par exemple des écosystèmes basés sur les composés sulfurés (sources chaudes à grande profondeur, sur les dorsales océaniques)

[gleek]

[keltwookie]

Oui, en effet les troglobies se nourriraient de cadavres, mais aussi de bactéries de sol, de matières organiques venant du limon et parfois aussi d'autres animaux cavernicoles.

 

Quant aux écosystèmes se développant sur du souffre, certaines bactéries semblent s'y trouver très à l'aise et si on extrapole, des formes de vie encore plus étranges pourraient se baser sur d'autres éléments que le carbone:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Biochimies_hypoth%C3%A9tiques

http://forums.futura-sciences.com/biologie/42461-vie-basee-dautres-elements-carbone.html

Modifié 22 octobre 2016 par keltwookie

[gleek]

Je connais un type assez callé la dessus. Je vais lui posé la question, ce qu'il pense de 'exobiologie (il s'agit bien de cela n'est ce pas ?)

[keltwookie]

Oui, c'est bien ça

[jackbauer]

Des études théoriques sur l’habitabilité des planètes gravitant autour des naines rouges, il en sort presque tous les jours, et elles sont souvent contradictoires… La question va encore être plus brulante avec l’annonce d’une planète dans la ZH de Proxima Centauri !

Elle est probablement en rotation synchrone, ou alors très lente comme celle de Mercure. Ensuite tous les cas de figure sont envisagés : sans ou avec atmosphère, et la quantité d’eau existante détermine beaucoup de choses.

L’activité d’une naine rouge est très «*toxique*» pour l’épanouissement de la vie (surtout dans le premier milliard d’années) mais ensuite il semble possible, avec une épaisse atmosphère, qu’une activité biologique s’y développe.

 

Histoire de rêver un peu, voici l’illustration d’une planète en rotation synchrone. La face perpétuellement tournée vers son étoile est un désert brulant, celle opposée couverte d’une banquise.

Et au milieu une zone tempérée bien accueillante (bien trop large à mon avis !)

 

Modifié 22 octobre 2016 par jackbauer

[keltwookie]

… La question va encore être plus brulante avec l’annonce d’une planète dans la ZH de Proxima Centauri !

Tout à fait, c'était d'ailleurs un peu la raison de mon premier post

 

Quant à l'illustration présentée, je doute aussi très fortement que la zone tempérée puisse être si large. Mais si la vie arrivait à se développer dans ce cas (une planète à orbite synchrone), on peut imaginer sans difficulté un paradoxe biologique étonnant et les écrivains de SF ont de quoi s'occuper.

Bref, tu confirmes complètement ce que j'en pensais, merci Jack !

 

Mais... une question subsiste: Quid de la gravité? Car, arrêtes-moi si je me trompe, mais n'est ce pas la rotation d'une planète sur elle-même qui génère cette gravité?

Modifié 22 octobre 2016 par keltwookie

[Ygogo]

(...)Mais... une question subsiste: Quid de la gravité? Car, arrêtes-moi si je me trompe, mais n'est ce pas la rotation d'une planète sur elle-même qui génère cette gravité?

 

en effet, quand la planète tourne lentement sur elle-même, la gravité à la surface dépend uniquement de sa masse et de son rayon : loi de Newton

 

g = GM/r² avec M en kg, r en mètres, et G=6,67.10^-11

[bongibong]

Car, arrêtes-moi si je me trompe, mais n'est ce pas la rotation d'une planète sur elle-même qui génère cette gravité?

Non, ce n'est pas la rotation qui génère la gravité, c'est la masse.

[Albuquerque]

Non, ce n'est pas la rotation qui génère la gravité, c'est la masse.

 

Chipotons : la rotation de l'astre est de l'énergie qui par sa présence augmente la pesanteur !

[Albuquerque]

Je n'ai pas dit ça !

 

Toujours avec la comparaison que je donnais tout à l'heure : si tu essayes de faire pousser des plantes (terrestres) en les éclairant uniquement avec des lampes à filament de tungstène, la plupart d'entre elles s'en contenteront, même si ça n'est pas optimal pour leur croissance ou leur productivité.

Mais évidemment, si tu essaye de faire pousser un baobab dans un placard à balais, même bien éclairé, ça risque d'être décevant ou simplement un peu long...

 

En général ce ne sont pas des baobabs... Dois-je rappeler que vous avez été pédagogue, monsieur ? De la retenue siérait dans votre situation...

[syncopatte]

Chipotons : la rotation de l'astre est de l'énergie qui par sa présence augmente la pesanteur !

 

J'aimerais bien qu'on m'explique cette étrangeté!

 

Patte.

[bongibong]

Chipotons : la rotation de l'astre est de l'énergie qui par sa présence augmente la pesanteur !

Effectivement, dans l'équation d'Einstein, le terme de source c'est le tenseur énergie-impulsion.

J'ai pas vraiment le temps de me pencher sur la question, alors on va se faire un raisonnement classico-relativiste.

 

Pour une boule en rotation, son énergie cinétique est :

Erot = 1/2 * (2/5 * MR² ) omega²

 

Comparons l'énergie de rotation à l'énergie au repos de la planète (ou de l'étoile) :

Erot / E0 = 1/2 * (2/5 * MR² ) omega² / Mc²

Erot / E0 = 1/5 * (R omega)²/c²

 

Pour que cette quantité ne soit pas négligeable, qu'elle contribue au moins à 10% de l'énergie totale, on veut que :

1/5 * (R omega)²/c² > 0.1

Soit :

omega > racine(0.5) * c/R = omega_c

Je continue pas plus loin le calcul... il faut calculer ce omega minimum, et comparer la force centrifuge, à la force de cohésion de l'astre :

R * omega_c²

GM/R²

 

Et à mon avis... on trouve que c'est impossible, l'étoile se disloque avant.

Par contre... pour une étoile à neutron... possible, et pour un trou noir également (d'ailleurs, on peut extraire de l'énergie de rotation d'un trou noir à partir du mécanisme de Penrose).

 

Il y a une vitesse de rotation maximale pour les trous noirs. (il faut regarder la solution de Kerr).

[syncopatte]

Donc il ne faut pas généraliser en parlant "d'astres" et l'idée de mettre les bases de lancement des fusées proche de l'équateur terrestre n'est pas idiote.

 

J'ai bon?

 

Patte.

[Ygogo]

En général ce ne sont pas des baobabs... Dois-je rappeler que vous avez été pédagogue, monsieur ? De la retenue siérait dans votre situation...

 

Ah ben ça alors... ce n'est pas une feuille de baobab, ça ?

 

 

On m'aurait menti ?

 

:D