Naines Brunes

Auteur: M. Turbet

Evolution de la luminosité des Naines Brunes

On représente l'évolution temporelle de la luminosité de naines brunes de différentes masses. A la différence des étoiles de la Séquence Principale, la luminosité d'une naine brune décroît avec le temps.

Crédit : Chabrier and Baraffe, Annual Review of Astronomy and Astrophysics38 (2000)

Certaines étoiles sont trop peu massives au moment de leur formation pour permettre à leur coeur d'atteindre la température de fusion thermonucléaire de l'hydrogène. Si leur masse est supérieure à environ 13 fois la masse de Jupiter, elle peuvent néanmoins être chauffé par la fusion du deuterieum. Ces étoiles avortées sont des Naines Brunes. C'est généralement le cas pour les étoiles de masse < $0.08 M\odot$ . Aujourd'hui, près de 1300 Naines Brunes ont déjà été détectées mais on estime que notre galaxie compte environ 1 Naine Brune pour 6 étoiles.

A la différence des étoiles de la Séquence Principale, la luminosité d'une naine brune décroît avec le temps. La zone habitable autour d'une Naine Brune se déplace vers l'intérieur du système avec le temps.

Les Naines Brunes sont de mauvais candidats pour héberger des planètes habitables

Comme la luminosité d'une Naine Brune diminue très rapidement, la Zone Habitable se déplace très rapidement vers l'intérieur. La durée de vie dans la Zone Habitable des planètes, immobiles elles, est très courte.

De plus, lorsqu'une planète entre dans la Zone Habitable, elle aura été été auparavant très chaude. La totalité de son eau disponible en surface aura été sous forme de vapeur depuis sa formation. Et cette eau est susceptible de s'être échappée dans l'espace ...

Ainsi, plus une planète entre tard dans la Zone Habitable, plus elle y restera longtemps, mais plus aussi elle sera resté dans un état chaud auparavant ...

On pourra quand même noter que pour l'instant, il n'existe pas d'observations des émissions UV/X de naines brunes. Il est donc délicat d'estimer le taux d'échappement en eau des planètes avant d'entrer dans la Zone Habitable.

Rotation Synchrone ou non ?

Les planètes dans la Zone Habitable d'une Naine Brune sont extrêmements proches de leur étoile. Par exemple, dans le cas d'une Naine Brune "classique" de 0.04 masses solaires, seules les planètes situées à une distance inférieure à ~0.003 U.A. sont continuement dans la Zone Habitable pour au moins ~4 milliards d'années. Parmis ces planètes, celles qui sont situées à une distance inférieure à 0.002 U.A. sont en deçà de la limite de Roche, distance critique à partir de laquelle les forces de marée exercées par l'étoile sur la planète dominent les forces de cohésion de la planète. Résultat : De telles planètes se disloquent.

Ainsi, si une planète semblable à la Terre orbite suffisamment longtemps (et pas trop près !) dans la Zone Habitable d'une Naine Brune, elle sera vraisemblablement en rotation synchrone.