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Les "clones" du Soleil
Un des champs d'études en astrobiologie est la recherche d'étoiles semblables à notre Soleil. La raison est toute simple: puisque les seules formes de vie connues dans l'Univers sont apparues sur une planète - la Terre - en orbite autour d'une étoile banale - le Soleil, il est raisonnable de croire que la vie pourrait apparaître sur une autre planète de type terrestre en orbite autour d'une étoile autre de type solaire. Comme c'est souvent le cas, les détails sont plus compliqués qu'il n'y paraît à première vue. Ainsi, qu'est-ce qui caractérise vraiment une étoile de type solaire ? Existe-t-il des "copies conformes" de notre étoile ailleurs dans la galaxie ?
La découverte d'un éventuel clone du Soleil offre aussi en prime la possibilité de mieux comprendre notre étoile en ayant un point de comparaison externe.
On connaît depuis longtemps l'existence de milliers d'étoiles qui s'apparentent au Soleil; elles ont à peu près la même masse, la même luminosité, la même composition chimique, et le même âge. Cependant, "à peu près" ne signifie pas "identique"...!
Grâce à des observatoires solaires au sol et en orbite, le Soleil est une étoile étudiée avec une minutie sans précédent depuis environ 30 ans. Ces observations montrent que le Soleil n'est pas aussi stable qu'il y paraît. La luminosité du Soleil, et donc la quantité d'énergie reçue à la surface de la Terre, varie d'environ 0.1% en fonction du cycle solaire d'une durée d'environ 10-11 ans. Ces observations soulèvent quelques questions telles "L'amplitude des variations de luminosité (0.1%) est-elle constante sur des périodes de plusieurs siècles ou millénaires ?", ou encore "Existe-t-il des étoiles dont la luminosité varie de la même façon que celle du Soleil ?", etc.
Comme on peut s'en douter, les réponses à ces questions exigent des observations détaillées et prolongées de centaines d'étoiles ressemblant à notre Soleil. Ce genre projet n'est pas simple à coordonner et à mener à terme. Il faut beaucoup de patience !
Récemment, deux équipes de chercheurs ont annoncé les résultats de leurs travaux entamés il y a plus de 10 ans. Dans un premier temps, Mark Giampapa (Observatoire de Kitt Peak en Arizona) et son équipe ont publié une étude spectroscopique des étoiles de l'amas globulaire M67. Cet amas renferme des dizaines d'étoiles dont la masse, la luminosité, la composition chimique, et l'âge sont presqu'identiques aux propriétés physiques de notre Soleil. Les observations du groupe de Giampapa révèlent qu'environ 20% - 30% des étoiles de type solaire de l'amas montrent une activité chromosphérique (donc des variations de luminosité) inférieure ou supérieure à celle observée pour le Soleil au cours de son cycle de 11 ans. De plus, les observations indiquent que la luminosité des "soleils de M67" varie sur des périodes de plusieurs années, un peu à la manière de celle du Soleil pendant son cycle de 11 ans. Une des conclusions que l'on peut tirer de cette recherche est que la "stabilité" des variations lumineuses du Soleil n'est probablement pas constante sur des périodes de milliers d'années. Il est donc possible que notre étoile ait été et devienne plus lumineuse (ou moins lumineuse) au cours du temps. Cette conclusion a des répercussions importantes sur les changements climatiques passés et futurs associés à l'activité solaire.
L'autre étude est celle d'une équipe d'astronomes de l'observatoire Lowell en Arizona et de l'université du Tennessee. Dans ce cas, les chercheurs rapportent l'identification d'un véritable clone du Soleil - une étoile connue sous le nom de HD146233 ou 18 Scorpii. Cette étoile montre des variations de luminosité de 0.09% sur un cycle d'environ 7 ans (rappel: la luminosité du Soleil varie de 0.1% sur une période de 11 ans). La précision des observations est suffisante pour conclure que le comportement de 18 Scorpii est donc presqu'identique à celui du Soleil. L'équipe de chercheurs poursuit ses travaux d'observations sur d'autres étoiles semblables à 18 Scorpii (et au Soleil) mais qui semblent varier peu ou pas du tout, un peu comme ce qui s'est produit avec notre Soleil pendant ce que l'on a appelé "le petit âge glaciaire"
au milieu du 17ième siècle. Les chercheurs espèrent ainsi mieux comprendre le cycle d'activité des étoiles de type solaire et la fréquence de ces périodes d'activité réduite.
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De plus, les modèles évolutifs des étoiles de type naine rouge montrent que celles-ci deviennent plus chaudes au fur et à mesure que le temps passe. Il est donc raisonnable d'imaginer que d'éventuelles planètes sur des orbites plus lointaines autour de ces naines rouges deviendraient potentiellement plus propices à l'éclosion de la vie(similaire à celle sur Terre ?). Parce ce qu'elles sont plus loin de leur étoile, la rotation de ces planètes ne serait pas synchronisée avec sa révolution. Donc le problème soulevé par Yvan ne se poserait pas.
Évidemment, l'évolution (et donc le réchauffement) des naines rouges est très très lente. L'hypothèse que je propose ne se concrétisera pas avant très longtemps; on estime qu'il faudra attendre 500 fois l'âge actuel de l'Univers (14 milliards d'années) avant que les naines rouges atteignent ce stade de leur évolution.
Puisque ces étoiles sont beaucoup plus nombreuses que les autres, on peut donc probablement affirmer que la majorité de l'activité biologique de l'Univers reste à venir !