L’explosion colossale d’une étoile semblable au Soleil donne un aperçu des événements possibles sur la Terre

Des astronomes qui étudient un système stellaire à des dizaines d’années-lumière de la Terre ont observé, pour la première fois, comment une étoile, appelée EK Draconis, a éjecté une énorme explosion d’énergie et de particules chargées bien plus puissante que tout ce que les scientifiques ont pu observer dans notre propre système solaire, rapportent-ils dans la revue Nature Astronomy.

L’étude explore un phénomène stellaire appelé éjection de masse coronale, parfois connu sous le nom de tempête solaire. L’astrophysicien Yuta Notsu, de l’Université du Colorado Boulder aux États-Unis, explique que le Soleil émet régulièrement de telles éruptions, composées de nuages de particules extrêmement chaudes, ou plasma, qui peuvent traverser l’espace à des vitesses de plusieurs millions de kilomètres par heure.

Et, soulignent-ils, il s’agit d’une mauvaise nouvelle potentielle : si une éjection de masse coronale frappe la Terre de plein fouet, elle pourrait griller les satellites en orbite et mettre hors service les réseaux électriques qui alimentent des villes entières.

« Les éjections de masse coronale peuvent avoir un impact sérieux sur la Terre et la société humaine », prévient M. Notsu, chercheur associé au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de l’université de Californie, à Boulder, et à l’Observatoire solaire national américain.

La nouvelle étude, menée par Kosuke Namekata, de l’Observatoire astronomique national du Japon et ancien chercheur invité à l’université de Californie à Boulder, suggère également qu’ils peuvent s’aggraver considérablement.

Dans le cadre de cette recherche, MM. Namekata, Nostu et leurs collègues ont utilisé des télescopes au sol et dans l’espace pour observer EK Draconis, qui ressemble à une jeune version du soleil. En avril 2020, l’équipe a observé que EK Draconis a éjecté un nuage de plasma brûlant d’une masse de quadrillions de kilogrammes, plus de 10 fois supérieure à la plus puissante éjection de masse coronale jamais enregistrée à partir d’une étoile semblable au soleil.

Cet événement peut servir d’avertissement sur la dangerosité de la météo spatiale. Une éjection de masse d’une telle ampleur pourrait théoriquement aussi se produire sur notre soleil », déclare Notsu. Cette observation peut nous aider à mieux comprendre comment des événements similaires ont pu affecter la Terre et même Mars pendant des milliards d’années.

M. Notsu explique que les éjections de masse coronale se produisent généralement juste après qu’une étoile a émis une éruption, un éclat soudain et brillant de rayonnement qui peut s’étendre loin dans l’espace.

Cependant, des recherches récentes ont suggéré que sur le Soleil, cette séquence d’événements peut être relativement calme, du moins pour autant que les scientifiques l’aient observé. En 2019, par exemple, Notsu et ses collègues ont publié une étude montrant que les jeunes étoiles semblables au Soleil autour de la galaxie semblent connaître de fréquents événements superflus, comme nos propres éruptions solaires, mais des dizaines, voire des centaines de fois plus puissants.

En théorie, une telle super-éruption pourrait également se produire sur le soleil de la Terre, mais pas très souvent, peut-être une fois tous les quelques milliers d’années. Cependant, cela a rendu l’équipe de Notsu curieuse de savoir si une super éruption pouvait également déclencher une super éjection de masse coronale.

Les superéclairs sont beaucoup plus grands que ceux que nous voyons sur le Soleil », explique Notsu. C’est pourquoi nous soupçonnions qu’ils produiraient également des éjections de masse beaucoup plus importantes. Mais jusqu’à récemment, ce n’était qu’une supposition.

Pour le savoir, les chercheurs ont jeté leur dévolu sur EK Draconis. Cette curieuse étoile, note Notsu, a à peu près la même taille que notre soleil, mais, âgée de seulement 100 millions d’années, elle est relativement jeune au sens cosmique du terme. « C’est ce à quoi ressemblait notre soleil il y a 4,5 milliards d’années », ajoute-t-il.

Les chercheurs ont observé l’étoile pendant 32 nuits au cours de l’hiver et du printemps 2020, en utilisant le satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA et le télescope SEIMEI de l’université de Kyoto.

Le 5 avril, Notsu et ses collègues ont eu de la chance : les chercheurs ont observé l’éruption d’EK Draconis dans un super-éclair, un très grand éclair. Environ 30 minutes plus tard, l’équipe a observé ce qui semblait être une éjection de masse coronale s’éloignant de la surface de l’étoile. Les chercheurs n’ont pu capturer que la première étape de la vie de cette éjection, appelée phase d' »éruption du filament ».

Cela pourrait également ne pas être de bon augure pour la vie sur Terre, notent-ils. Les résultats de l’équipe suggèrent que le Soleil pourrait également être capable de tels extrêmes violents. Mais ils ajoutent qu’il n’y a pas lieu de paniquer, car les éjections de masse coronale sont probablement rares sur notre Soleil vieillissant.

 Toutefois, Notsu souligne que les éjections massives de masse ont pu être beaucoup plus fréquentes dans les premières années du système solaire. En d’autres termes, les éjections géantes de masse coronale pourraient avoir contribué à donner aux planètes comme la Terre et Mars l’apparence qu’elles ont aujourd’hui.

L’atmosphère de Mars aujourd’hui est très fine comparée à celle de la Terre », explique Notsu. Dans le passé, nous pensons que Mars avait une atmosphère beaucoup plus épaisse. Les éjections de masse coronale peuvent nous aider à comprendre ce qui est arrivé à la planète pendant des milliards d’années.