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Exoplanètes infos : découverte d'un petit système en orbite autour d'une petite étoile proche

Les trois Terres du système L 98-59.

La Terre et l'exoplanète L 98-59 d

Auteur: Phil Plait


Je commence à penser que l’Univers adore créer des planètes fascinantes. Après tout, si seulement 8 planètes sont en en orbite autour de notre Soleil, plus de 4000 exoplanètes se trouvent  dans notre ceinture commune (La Ceinture de Kuiper soit la partie de notre système solaire qui s'étend au delà de Neptune, NDT), et il s’avère que beaucoup d’entre elles sont vraiment très chouettes.

Le satellite d'exploration TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) termine sa première année d'observation depuis on orbite terrestre. Il a déjà déniché plus de 750 « objets d’intérêt », c’est-à-dire candidats au titre d’exoplanète, dont 20 ont déjà été confirmés. Et beaucoup d'autres sont à venir. Car TESS observe quelque chose comme 200.000 étoiles proches, et devrait donc découvrir des dizaines de milliers de planètes !

L 98-59

Une de ces étoiles est L 98-59. C'est un naine rouge, minuscule, petite étoile à 34,5 années-lumière de la Terre et qui brille comme une  ampoule. Elle n'a qu'environ un tiers de la masse et de la taille du Soleil, et environ 1% de sa luminosité. Même à une distance relativement proche, de (très grandes) jumelles sont nécessaire pour la repérer. TESS a découvert 3 planètes en orbite autour d'elle (jusqu'à présent), et qui sont toutes grosso modo de la taille de la Terre.
À première vue, ce n’est pas aussi surprenant qu'on pourrait le penser, car nous savons que ces étoiles de classe M ont tendance à créer des  planètes plus petites (comme dans le système TRAPPIST-1 — rien à voir avec une bière belge, NDT).

Deux super-Terres et une plus petite

Deux des ces planètes (appelées L 98-59 c et d) sont des super-Terres de diamètres 1,35 et 1,6 fois ceux de la Terre. C'est encore assez petit pour qu'ils soient des mondes rocheux comme notre propre planète. Mais la troisième planète, L 98-59 b, est vraiment amusante : elle est  plus petite que la Terre, environ 0,8 fois son diamètre.

Or trouver de telles planètes est compliqué, car la méthode de détection appelée transit — c'est à dire découvrir une planète par la baisse de luminosité d'une devant laquelle elle passe —  favorise plutôt  le repérage des grosses planètes. Les planètes de la taille de la Terre ou plus petites (*) sont plus difficiles à détecter. L 98-59 b est jusqu’à présent la plus petite planète que TESS ait trouvée (mais des planètes plus petites  ont déjà été découvertes, comme Kepler-37b, qui est plus petite que Mercure).

Les 3 planètes gravitent très étroitement autour de l'étoile qui, malgré sa taille réduite, les cuit avec sa chaleur. L'orbite de b est de 2,3 jours tandis que celles des planètes plus grandes c et d sont respectivement de 3,7 et 7,5 jours :  à si près d'une étoile, même une naine rouge, il fait très chaud.

La masse de la plus petite planète (b) n'est pas connue, mais une autre équipe d'astronomes qui a observé le système en utilisant HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, un télescope spectrographique qui calcule les vitesses de déplacement d'une étoile, NDT), a déterminé que les 2 planètes les plus externes avaient des masses d'environ 2,5 et 2,3 fois celles de la Terre. Cela signifie qu'il s'agit probablement de mondes rocheux de compositions passablement similaires à celle de la Terre (noyau métallique et couches supérieures rocheuses, en opposition aux Géantes gazeuses).

Panètes du système L 98-59 comparées à la Terre et à Mars.

Illustration comparant les tailles des 3 planètes gravitant autour du naine rouge L 98-59 à Mars et à la Terre.  Nous ne savons pas à quoi ressemblent ces planètes, mais nous connaissons leurs tailles et leurs masses. Crédit : NASA Goddard Space Flight Center.

Ils ont réussi à déterminer la limite supérieure en masse de la plus petite des planète (b), et ils ont constaté qu’elle ne dépassait pas 0,98 fois la masse de la Terre. Ce monde est donc également rocheux. Rappelons-nous cependant que tous ces 3 mondes sont très chauds, et qu'ils ne peuvent donc pas supporter la vie telle que nous la connaissons.

Atmosphères

Mais la bonne nouvelle est que ces planètes sont d'excellents candidats pour des observations ultérieures visant à rechercher des atmosphères. Les atomes et les molécules présents dans les atmosphères absorbent la lumière à des longueurs d'ondes spécifiques (ciels colorés), ce qui nous permet de mesurer la lumière d'une planète lors d'un transit, et de la comparer à la lumière de l'étoile lorsque la planète n'est pas en transit. La longueurs d'onde où la lumière est atténuée peut alors révéler l'existence d'une atmosphère, ainsi que sa composition.

Si cela aboutit, il sera très intéressant d'observer l'évolution comparative et de voir comment des planètes de la même taille que la Terre ont évolué différemment en raison de la chaleur accrue de leur étoile. Vénus est le seul exemple que nous avons, et bien qu'elle ne reçoivent pas *beaucoup* plus de lumière que nous, elle est très différente de la Terre. Plus nous avons d’exemples de ce genre de choses, mieux nous pourrons comprendre notre propre monde et les processus qui le façonnent.

J'ai hâte de voir ce que TESS nous réserve. Contrairement à Kepler, qui avait cherché indifféremment des étoiles se situant à différentes distances de la Terre, TESS balaie le ciel en s'arrêtant sur les étoiles les plus brillantes, qui sont en général les plus proches de nous. Un grand nombre de ces étoiles sont connues non seulement des astronomes mais également des fans de science-fiction… Après tout, la planète qui orbite autour de l'étoile  40 Eridani A,  est canoniquement le foyer d'origine de Spock, Vulcain (Star Trek). Impossible de ne pas la signaler en tant que scientifique et  nerd. Entendre parler des planètes existantes autour d' étoiles que je connais me donne deux grandes raisons d'être satisfait.

(*) Mon amie Emily Lakdawalla, spécialiste en sciences planétaires, pense que nous devrions plutôt utiliser le terme « taille de Vénus » pour ne pas induire les gens à penser que ces planètes ressemblent toutes à la Terre. J'ai du mal à argumenter contre son argument.

 

Source : le «Bad Astronomer» Phil Plait pour SYFY. Traduit et adapté de l'Américain.
Image : Public Domain /  Auteur : NASA’s Goddard Space Flight Center.


Tags: Astronomie  


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