7 exoplanètes de la taille de la Terre (dont 3 dans la zone habitable) découvertes autour de l’étoile TRAPPIST-1

la surface de TRAPPIST-1f

Illustration du paysage à la surface de TRAPPIST-1f — Crédit : NASA, JPL-Caltech, T. Pyle (IPAC)

Formidable ! Sept planètes supposées de la taille de la Terre ont été découvertes autour d’une étoile située à seulement 40 années-lumière de notre Système solaire. Parmi elles, trois sont dans la zone habitable, si bien que si elles ont de l’eau à leurs surfaces, celle-ci pourrait être liquide.

Non loin de notre Système solaire, à seulement 40 années-lumière en direction de la constellation du Verseau, sept petites planètes rocheuses de la taille de la Terre gravitent autour de la naine rouge TRAPPIST-1. Parmi elles, trois sont situées dans la région tempérée de leur étoile-hôte où l’eau, s’il y en a, pourrait être à l’état liquide. C’est une découverte majeure, 22 ans après celle de la première exoplanète. Il s’agit de la plus belle et importante collection de mondes débusqués dans la zone habitable d’une seule étoile.

TRAPPIST-1 (alias 2MASS J23062928-0502285) est le nom donné à cette naine rouge qualifiée par les astronomes d’ultrafroide – petite, peu massive, elle n’est vraiment pas très chaude (environ 2.500°C) en comparaison avec le Soleil – par l’équipe Belge qui l’a étudiée avec le télescope de 60 cm installé au Chili baptisé TRAPPIST pour TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope et bien sûr en référence à la bière qu’ils apprécient. En mai 2016, par la méthode du transit planétaire, ils y avaient épinglé la présence de trois planètes de taille terrestre : TRAPPIST-1b, c et d. Souhaitant en savoir plus à leur sujet, ils ont ensuite sollicité du temps d’observation avec le télescope spatial Spitzer, sensible au rayonnement infrarouge. Ils ont obtenu, au cours de l’automne, 21 jours quasi en continu. Ce qui est plutôt exceptionnel.

Leur enquête qui vient de paraître dans la revue Nature a ainsi révélé la présence de sept planètes gravitant en quelques jours autour de cette étoile à peine plus grosse que Jupiter. Leurs tailles sont plus ou moins équivalentes à celle de la Terre. La masse de six d’entre elles a pu être estimée. C’est « la meilleure cible pour l’étude de l’atmosphère de mondes terrestres potentiellement habitables », s’enthousiasme l’auteur principal Michael Gillon, de l’université de Liège. Et qui mieux que le télescope spatial James Webb, qui sera lancé en 2018, pourra les caractériser, dans la mesure où elles en ont une.

En attendant, Hubble est programmé pour scruter quatre d’entre elles, à la recherche d’indices sur leurs compositions. À signaler aussi que début mars, des données du satellite Kepler dans le cadre de sa mission K2 seront rendues publiques.

orbite des 7 planètes autour de TRAPPIST-1

Comparaison du système planétaire de Trappist-1 (en haut) avec celui du Soleil (en bas). L’anneau en vert marque la zone habitable pour chacune des deux étoiles. Mises dans notre Système solaire, les orbites des sept planètes rocheuses tiendraient à l’intérieur de l’espace qu’il y a entre le Soleil et Mercure — Crédit : NASA, JPL, IPAC

À quoi ressemblent ces planètes ?

Pour dépeindre ces « sept merveilles » telles que les a qualifiés Michael Gillon, lui et toute son équipe ainsi que les artistes et infographistes associés à ce travail se sont appuyés sur les premières informations dont ils disposent. Précisons d’abord que les sept exoplanètes sont toutes très proches de leur étoile. Beaucoup plus proches que Mercure ne l’est de notre Soleil.

Ajoutons que de par leur proximité entre elles, il est amusant et excitant d’imaginer, comme l’indique la Nasa, que si nous étions à la surface de l’une d’elles, nous pourrions aisément contempler les reliefs des voisines, certaines apparaissant dans le ciel, plus grandes encore que la Lune ne l’est, vue depuis la Terre… Nul doute qu’un tel spectacle nous surprendrait autant qu’il nous émerveillerait.

Les chercheurs pensent que certaines de ces petites planètes, si ce n’est pas toutes, ont leur rotation synchronisée avec leur étoile, si bien qu’elles ont toujours la même moitié éclairée et chauffée et l’autre plongée dans les ténèbres et le froid…

À l’instar des satellites de Jupiter, chacun de ces mondes qui orbitent en quelques jours seulement autour de TRAPPIST-1 sont vraisemblablement différents. D’ailleurs, la lune Io a inspiré le portrait de Trappist-1b, la plus proche de toutes. En effet, il est probable que celle-ci ait en commun avec le satellite de la planète jovienne, une importante activité volcanique entretenue par les puissantes forces de marée de l’astre-parent tout proche.

Située un peu plus loin, Trappist-1c est modélisée comme un corps chaud dans son ensemble à l’exception de ses pôles dans la moitié du globe plongée dans la nuit perpétuelle.

La troisième, TRAPPIST-1d, est vue comme un monde n’arborant des mers et des océans remplis d’eau liquide exclusivement dans les régions du terminateur, marquant la transition entre le jour et la nuit et donc, seule zone tempérée.

TRAPPIST-1e et f, deux des trois planètes autour de TRAPPIST-1 situées dans la zone habitable, sont représentées dominées par un océan global. La couverture de glace dans l’hémisphère nocturne est imaginée comme plus grande et épaisse pour la plus éloignée des deux sœurs.

Toujours dans la zone tempérée de l’étoile, Trappist-1g est peinte comme un astre rocheux enveloppé d’une épaisse atmosphère qui ressemblerait à celle de Neptune.

Enfin, TRAPPIST-1e, la plus éloignée de toutes, se présente comme une boule de glace zébrée de fissures à sa surface qui n’est pas sans rappeler Europe, dans notre Système solaire, autre lune de la géante Jupiter.

En toile de fond de la vidéo ci-dessus, certains reconnaîtront Orion, le Taureau et les Pléiades, des constellations que l’on peut voir notamment le soir en hiver depuis la Terre, et qui vues de là-bas, apparaissent un peu déformées. Normal, nous nous sommes un peu déplacés dans la Galaxie, sans pour autant changer de « quartier » !

affiche TRAPPIST-1e

En route pour TRAPPIST-1e ! Affiche de la Nasa — Crédit : NASA, JPL-Caltech, T. Pyle (IPAC)

 

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