Trois super-Terres potentiellement habitables découvertes par Kepler

Découverte de trois super-Terres dans la zone habitable de leur étoile dont deux dans le même système. La recherche de planètes semblables à la notre s’accélère

Les planètes comme la Terre sont-elles l’exception ou la règle dans notre galaxie et, au-delà, dans l’Univers ? A cette question, nul astronome n’a encore trouvé de réponses mais l’enquête progresse à grands pas. Grâce au satellite Kepler chargé de surveiller les éventuelles baisses de luminosité ― méthode dite par transit, signe tangible du passage d’une (ou plusieurs) planète(s) devant leur étoile ―, aussi infime soit-elle, de 150 000 étoiles dans la direction des seules constellations de la Lyre et du Cygne, plus de 120 cas d’exoplanètes ont été identifiés auxquels s’ajoutent 2 740 candidats en attente de confirmation !

Kepler découvre une minuscule exoplanète de la taille de la Lune

Comparaison des exoplanètes du système Kepler-37 avec la Terre, la Lune, Mars et Mercure

Découverte du plus petit système extrasolaire connu à ce jour grâce au satellite Kepler.

Une équipe d’astronomes a découvert avec le satellite Kepler dédié à la recherche d’exoplanètes, le plus petit ensemble planétaire connu : trois minuscules planètes gravitant autour d’une étoile semblable à notre Soleil (un peu plus petite et moins chaude). Leurs orbites sont inférieures à celle de Mercure, petite planète de “chez nous” qui tourne autour du Soleil en 88 jours à une distance moyenne de 58 millions de km.

Combien de « terres » habitables dans notre voisinage ?

Illustration d’une planète de taille équivalente à la Terre en orbite dans la zone habitable autour d’une étoile naine rouge

Une étude estime que 6 % des étoiles de type naine rouge auraient une planète de taille similaire à la Terre qui gravite dans leurs zones habitables.

Selon une étude menée par une équipe d’astronomes de Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) réalisée à partir des données collectées par le satellite de recherche d’exoplanètes Kepler, environ 6 % des étoiles de type naines rouges posséderaient au minimum une planète d’une taille comparable à celle de la Terre dans leurs zones habitables ! Des statistiques qui ne laissent pas indifférent quand on sait que la majorité des étoiles voisines du système solaire appartiennent à cette catégorie. L’une d’elle, d’ailleurs, est à seulement 13 années-lumière.

Considéré comme naine jaune, notre Soleil est bien plus gros, plus massif et chaud que les naines rouges qui sont de modestes étoiles, discrètes car peu lumineuses, qui abondent dans la galaxie. Leur température varie entre 3 400 K et  3500 K (3 100° C et 3200° C).

Nouvelle moisson d’exoplanètes découvertes par le satellite Kepler

Débusquées avec le satellite Kepler, les astronomes ajoutent 461 planètes candidates aux 2 300 déjà identifiées. En extrapolant les données collectées, une étude estime que 17 % des étoiles de la galaxie — soit environ 17 milliards — auraient une planète comparable à la Terre.

Pour plusieurs astronomes auteur de récentes études des données collectées par le satellite Kepler, nous nous rapprochons à grand pas de la découverte d’une exoplanète comparable à la Terre (de préférence située dans la “zone habitable » de son étoile). Il ne s’agit plus de savoir si cela sera un jour possible mais plutôt quand cela aura t’il lieu ? Certains s’y attendent pour cette année 2013 …

Il faut dire que les connaissances dans ce domaine ont beaucoup progressé ces dernières années. L’un des instruments phares de cette quête d’autres mondes est le télescope spatial Kepler. Celui-ci s’emploie à débusquer les planètes lorsqu’elles passent devant leur étoile. Une baisse sensible de la luminosité de l’étoile qui trahit la présence d’un corps en orbite. Cette méthode “par transit” fonctionne exclusivement lorsque les systèmes extra-solaires sont dans le même plan que le satellite. C’est pourquoi il est nécessaire d’espionner des dizaines de milliers d’étoiles pour multiplier les chances de surprendre des planètes. Il arrive qu’il y est des faux-amis appelé “faux-positifs”, occasionnés par une étoile compagnon (les binaires sont nombreuses dans la galaxie) voire de fortes éruptions stellaires. Toutes les observations de Kepler sont vérifiées trois fois par différentes équipes de chercheurs. Se focalisant sur une petite région du ciel en direction de la constellation du Cygne, Kepler sonde au total 150 000 étoiles. Actuellement sur les 13 000 qui ont été analysées au minimum 3 fois, 2 036 posséderaient des planètes. Leur nombre s’élèverait donc désormais à 2 740 découvertes potentielles ou candidates soit 461 de plus qu’en février 2012 (précédente estimation). Parmi ces nouvelles arrivées, 4 auraient une taille inférieure à 2 fois celle de la Terre et graviteraient dans la zone habitable — nommée aussi “boucle d’or” — de leur étoile respective, c’est-à-dire la région où il fait ni trop chaud ni trop froid de sorte que l’eau puisse demeurer à l’état liquide (la Terre et Mars sont dans la zone habitable de notre système solaire).

Découverte de deux planètes autour d’une étoile double

Le système binaire Kepler-47 et ses deux planètes

Découverte de la première exoplanète située dans la zone habitable d’un système d’étoile double.

Contrairement à ce que l’on pourrait penser, les étoiles doubles sont majoritaires dans la galaxie. D’après une étude récente, ce serait 75 % des étoiles qui sont concernées …  Dans cette mêlée, notre Soleil, quoique accompagné de 8 planètes (et aussi des planètes naines, des astéroïdes, des comètes, etc.) n’est qu’un curieux solitaire qui appartient à la minorité.

Dans leurs chasses aux exoplanètes, les astronomes ont beaucoup traqué les nouveaux mondes autour d’étoiles semblables à la nôtre. D’une nature plus complexe, les systèmes binaires ont été un peu délaissé jusqu’à la découverte, en septembre 2011, de Kepler-16b, première exoplanète évoluant autour de deux soleils ! Un monde qui a très vite été surnommé “Tatooine” en référence au mythique “Star Wars”car, s’il était habité, on pourrait assister à deux lever et coucher de soleils par jour (la notion de jour est à revoir) … La science-fiction est rattrapée par la réalité.

Les plus petites exoplanètes jamais découvertes à ce jour

Illustration du minuscule système planètaire KOI-961

Un mini système solaire découvert avec le satellite Kepler.

Dans un article publié dans la revue scientifique Nature, une équipe de chercheurs qui a exploité les données collectées par le satellite Kepler, dévoile les plus petites exoplanètes jamais découvertes !

Plus petites que la Terre, les planètes gravitent autour de l’étoile KOI-961, une naine rouge six fois plus petite que le Soleil et 70 fois plus grosse que Jupiter qui les gouverne ! L’ensemble représente “le plus petit système planétaire connu”. Le rayon des planètes sont respectivement de 0.78, 0.73 et 0.57 fois celui de notre petite planète bleue. L’une d’entre elles, la plus éloignée, rappelle Mars par ses dimensions ! Petites et probablement rocheuses, les planètes sont situées hors de la zone d’habitabilité de leur étoile.

La comète Lovejoy photographiée dans les lueurs de l’aube

La comète Lovejoy photographiée sur le site du VLT

Quiconque est situé dans l’hémisphère sud peut, de bon matin, surprendre la double chevelure de la comète Lovejoy  ! Il y a quelques jours encore son apparition était timide dans les lueurs de l’aube. Poursuivant son voyage qui l’éloigne du Soleil auquel elle « s’est frottée les ailes » la semaine dernière, la comète est dorénavant visible prés d’une heure avant le lever du jour.

Découverte des premières exoplanètes de la même taille que la Terre

Illustration de l'exoplanète Kepler-20e où il règne une température supérieure à 700 °C

Pour la première fois de notre Histoire, découverte de deux planètes de taille équivalente à celle de la Terre. Une nouvelle étape majeure de franchie dans la recherche d’exoplanètes.

Il y a 16 ans, après l’annonce de la découverte de la première exoplanète, personne ne voulaient y croire. Les découvertes se sont multipliées et à présent, 700 exoplanètes confirmées plus tard, une équipe de chercheurs exploitant les données acquises avec le télescope Kepler a repérée deux planètes de taille équivalente à la Terre. Une nouvelle étape vient d’être franchie.

Il y a quelques jours seulement (le 5 décembre), des astronomes rendaient public l’existence d’une troisième planète habitable, en orbite autour de l’étoile Kepler-22 à 600 années-lumière de nous. Le 20 décembre, toujours grâce au télescope spatial Kepler (celui-ci épie des milliers d’étoiles et leurs éventuelles baisses de luminosité trahissant le possible passage d’un – ou plusieurs – corps massif(s) devant l’étoile), les chercheurs ont identifié deux planètes de taille presque identique à notre Terre. C’est une avancée significative qui, comme le présente François Fressin (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), “démontre pour la première fois que les planètes de taille terrestres existent et que nous sommes capables de les détecter”.

Découverte d’une exoplanète habitable

Illsutration de la planète habitable Kepler-22 b

Le satellite Kepler a découvert 2 326 exoplanètes candidates et vient de confirmer l’existence de Kepler-22 b, une exoplanète un peu plus grande que la Terre en orbite autour d’une étoile comme le Soleil, au milieu de la « zone habitable ».

Lancé en 2009, le satellite Kepler a pour mission la recherche d’exoplanètes par transit. Ainsi,  ce sont plusieurs dizaines de milliers d’étoiles (plus pou moins semblables à notre Soleil) qui sont surveillées, attendant patiemment qu’un corps de petite masse passe devant son étoile. La légère baisse de luminosité signale alors aux astronomes l’éventuelle présence d’une planète. Reste ensuite à déterminer sa distance, sa taille, sa masse et sa densité ! La planète est ensuite confirmée lorsqu’elle a été observée à trois reprise en transit devant son soleil !

Découverte d’une planète gravitant autour de deux soleils

La planète Kepler 16b en orbite autour de ses deux étoiles

Une planète avec deux soleils ? Ceux qui se demandaient si la planète Tatoine pouvait exister, savent désormais qu’on a découvert un système qui lui ressemble.

On a tous vu dans la mythique saga « la guerre des étoiles » (Star Wars), les crépuscules sur la planète Tatoine avec deux étoiles suspendues dans le ciel … Dans la réalité, aucun ensemble n’avait encore été observé ! Jusqu’au jour où une équipe de savants dirigée par Laurance Doyle du SETI Institute ont démontré qu’un tel monde était possible. Plus personne ne saurait le contester, à présent.

Hubble a réalisé un million d’observations !

Carte marquant la position du million de cibles observées par Hubble depuis 1990 (cliquez pour agrandir)

Depuis sa mise en orbite en 1990, Hubble a accroché un million d’observations à son tableau de chasse ! Son successeur, le James Webb Space Telescope semble, quant à lui, menacé par des coupes budgétaires. Les astronomes protestent.

Dans la foulée de la fête nationale américaine, le 4 juillet, la NASA annonçait une millionième observation pour Hubble, l’atmosphère d’une lointaine exoplanète.

En orbite terrestre depuis 21 ans, le télescope spatial Hubble a plusieurs fois révolutionné notre vision de l’Univers. A ce jour, la NASA annonce que plus de 50 Terabytes de données ont été enregistrées et que la millionième observation du vétéran vient de s’achever.

Impressionnante moisson de découvertes d’exoplanètes par le satellite Kepler

Kepler-11, le plus grand système extrasolaire découvert à ce jour

La NASA vient d’annoncer une belle moisson de planètes extrasolaires. Le satellite Kepler, « fer de lance » dans la quête de mondes lointains, a débusqué pas moins de 1 235 planètes potentielles dont 5 seraient de type terrestre et situées dans des zones habitables !

Cette moisson est extra-ordinaire et n’a pas finie d’étonner la communauté scientifique. Le satellite Kepler, qui tente de détecter des planètes lorsqu’elles transitent/passent devant leur étoile, a vraisemblablement identifié 170 systèmes extrasolaires différents et 1 235 exoplanètes. Il reste encore aux chercheurs à confirmer un grand nombre d’entre elles en les observant au minimum trois fois.

Planètes potentielles découvertes par Kepler entre la Lyre et le Cygne

Comme l’a évoqué l’administrateur de la NASA, Charles Bolden, nous sommes passés, en une génération, de « planètes extra-terrestres » n’existant que dans la science-fiction à une réalité, aujourd’hui à la portée du satellite Kepler ! On ne peut que s’en réjouir, s’en étonner et s’en émerveiller ! Imaginez un peu : dans une région qui ne représente que 1/400e du ciel, située en direction des constellations de la Lyre et du Cygne, le satellite de la NASA a surveillé la variation de luminosité de 156 000 étoiles de type solaire sur une période de 5 mois (du 12 mai au 17 septembre 2009 !). Parmi elles, dans cette foule éblouissante, 1 235 exoplanètes candidates ont été débusquées ! C’était encore inimaginables il y a encore quelques semaines quand on venait de franchir le cap des 500 exoplanètes découvertes !
Le plus surprenant reste à venir : 68 de ces planètes auraient une taille équivalente à celle de la Terre et 288 celles des « super-Terre ». Les chercheurs suspectent que 54 exoplanètes seraient situées dans les zones habitables de leur étoile-hôte (zones où la température moyenne à leurs surface serait comprise entre 0 et 100 °C). Parmi elles, 5 auraient une taille semblable à celle de la Terre …
Dans leurs recensements, les astronomes comptent également 165 candidates de tailles équivalentes à Jupiter et 19 qui seraient plus grandes et plus massives encore que cette dernière. Mais ce sont les planètes du type de Neptune qui formeraient le plus grand groupe, avec 662 cas possibles !

Le satellite Kepler découvre une planète tellurique et brulante

L'exoplanète Kepler 10b

La NASA a annoncé la découverte faite par le télescope Kepler d’une exoplanète tellurique d’un genre particulier.

Le télescope spatial Kepler découvre ses cinq premières exoplanètes

Comparaison des tailles des 5 premières exoplanètes découvertes par le satellite Kepler - Re signifie Rayon terrestre

La NASA a profité du 215 éme congrés de l’American Astronomical Society (qui se tenait à Washington du 3 au 7 janvier 2010) pour annoncer les premières découvertes d’exoplanètes par le télescope spatial Kepler. Il s’agit de cinq planètes gazeuses très massives orbitant dans des systèmes extrasolaires différents.

Le télescope spatial Kepler a été lancé dans l’espace par la NASA en mars 2009. Conçu pour la recherche de planètes extrasolaires de type exo-terre, il vient de commencer sa carrière par la découverte de cinq planètes massives et très chaudes. La mission envisage de « passer au peigne fin » plus de 150 000 étoiles plus ou moins comme le Soleil d’ici à 2012. Les astronomes recherchent des exo-terres, c’est à dire des planètes rocheuses (telluriques) qui possèdent des caractères similaires à la Terre. La découverte de mondes possédant des ingrédients comme l’eau, le carbone, l’ozone, la chlorophylle et qui se situent dans la zone d’habitabilité de leur étoile serait très excitante pour la recherche de la vie ailleurs … Pour l’heure des planètes de ce type n’ont pas encore été repérées car leur orbite peut être longue et durer plusieurs dizaines ou centaines de jours. A l’exemple de notre planète qui chemine en 365 jours autour du Soleil. Il faudra donc patienter un peu l’annonce d’une découverte car, de surcroît, les astronomes veulent s’assurer de la nature de l’objet qu’ils observent, ce qui demande quelques révolutions – et donc centaines de jours – supplémentaires !

Les astronomes emploient la méthode du transit pour détecter la présence des planètes. L’étoile est épiée pendant plusieurs jours puis quand une baisse de luminosité survient, des mesures très précises sont effectuées. Les données collectées permettent d’évaluer la masse, la taille, la période orbitale de l’objet étudié.

Température et taille des exoplanètes découvertes par Kepler

Parce qu’il est plus facile de découvrir des planètes massives ayant des périodes orbitales très courtes, Kepler a donc commencé sa mission en découvrant cinq exoplanètes qualifiées de « Jupiter chaudes » ! Nommées Kepler 4b, 5b, 6b, 7b et 8b, elles sont toutes très proches de leurs étoiles respectives. Il ne leur faut qu’entre 3,3 et 4,9 jours pour faire une révolution ! Leurs températures en surface sont estimées entre 2 200° C et 3 000° C.

La mission de Kepler vise à estimer le nombre d’exo-terres qui se promènent dans des zones d’habitabilité au sein de notre galaxie. Sont-elles nombreuses ou rares ? La zone d’habitabilité est un espace de taille variable où la vie est concevable car les conditions y sont réunies sans qu’il fasse ni trop chaud ni trop froid. Selon l’étoile, cette zone peut être plus ou moins grande et plus ou moins distante. Dans notre système solaire, seule la Terre et Mars sont concernées. Cette dernière est située à la limite et la disparition de son atmosphère l’a fait évoluer différemment. On ne peut pas dire encore si il y a, aura ou eu de la vie sur notre planète voisine.

Crédit photo : JPL/NASA.