Les « super-terres » habitables seraient des milliards dans la Voie Lactée

Crépuscule avec trois "soleils" sur la super-Terre Gliese 667Cc

Selon une nouvelle étude statistique publiée par une équipe internationale d’astrophysiciens, 41 % des super-terres en orbite autour d’étoiles naines rouges se promèneraient dans la zone habitable !

Les étoiles de classe M appelée « naine rouge » sont très nombreuses dans la Voie Lactée. Plus petites et moins massives que notre modeste Soleil (étoile naine jaune !), elles “brulent” très lentement leur réserves d’Hydrogéne, autorisant une longévité de plus de 10-12 milliards d’années. Selon les dernières estimations des astronomes, elles représenteraient 80 % de la population mondiale galactique, soit plus de 160 milliards d’astres qui sont relativement discrets – car peu lumineux – dans la paysage cosmique … !

Plus de 100 milliards d’exoplanètes dans notre galaxie !

Illustration du ballet des planètes autour des milliards d'étoiles qui peuplent notre galaxie

D’après une étude statistique établie après 6 ans de recherche, il y aurait en moyenne 1,6 planètes par étoile dans notre galaxie soit plus de 100 milliards, rien que pour la Voie Lactée !

Il y a 2 300 ans, le philosophe Epicure déclarait :

« Ce n’est pas seulement le nombre des atomes, c’est celui des mondes qui est infini dans l’univers. Il y a un nombre infini de mondes semblables au nôtre et un nombre infini de mondes différents ».

Les découvertes d’exoplanètes explosent ! Plus de 2 000 candidates repérées par le satellite Kepler attendent d’être confirmées. Pas plus tard qu’hier, une équipe de chercheurs annonçait avoir débusquer un mini système planétaire : une étoile naine rouge règne sur les trois plus petites exoplanètes jamais observées (lire l’article ici) !

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.

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 !

Bombardement massif de comètes dans le jeune système Eta Corvi

Illustration de la tempête cométaire dans le système extrasolaire Eta Corvi

La jeune étoile Eta Corvi montre certaines similitudes avec notre système solaire lorsqu’il était encore en formation. Les débris d’une comète semblent bombarder une de ses planètes. 

En étudiant l’étoile Eta Corvi, située dans la constellation du Corbeau (Corvi) à 59 années-lumière de nous, des chercheurs ont remarqué la présence d’une bande de poussière. Les observations dans le rayonnement infrarouge avec le télescope spatial Spitzer ont révélé que ce nuage est principalement composé de glace d’eau et de roches. Des indices qui trahissent, aux yeux des chercheurs, la présence d’une comète brisée. Il semble qu’une partie des débris abandonnés s’échouent sur une jeune planète.

Ce scénario fait écho au fameux « bombardement massif tardif » connu des planétologues et archéologues planétaires (…). Dans l’enfance de notre système solaire, tandis que le Soleil n’était pas loin de fêter son premier milliard d’années (soit 1/10e de sa paisible existence !), les planètes achevant leurs formations essuyèrent d’intenses et violents bombardements de comètes. La plupart étaient éjectées et bannies de leur principal « lieu d’accueil », la Ceinture de Kuiper qui se situe aux confins du système solaire. Le principal « fauteur trouble » était le tandem Jupiter-Saturne, en pleine migration (perturbations gravitationnelles). Cette lointaine période était certes redoutable et a transformée chaque planète tellurique en enfer mais l’un de ses bienfaits, paradoxalement, fut l’apport massif d’eau et de molécules organiques …Beaucoup de scientifiques inclinent à penser que les comètes seraient (et sont) – du moins, en partie – à l’origine de la vie sur Terre. Elles distribueraient pour ne pas dire, ensemenceraient les planètes pourvu qu’elles soient accueillantes (Mars, sauf preuves du contraire, n’a pas eu la même chance).

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.

Grande moisson d’exoplanètes

Le spectrographe HARPS de l’ESO ajoute 50 nouvelles exoplanètes à son palmarès. Seize d’entre elles sont des super-Terres !

A l’occasion d’une rencontre internationale sur les « systèmes solaires extrêmes » qui réunit cette semaine 350 chercheurs dans le Wyoming, l’ESO a annocée la découverte de 50 exoplanètes plus ou moins proches de nous. Seize d’entre elles sont des super-terres !

Derrière cette prodigieuse moissons d’exoplanètes, on retrouve le désormais célèbre Michel Mayor, co-découvreur avec Didier Queloz de la toute première planète extrasolaire de l’histoire (1995) autour de l’étoile 51 Pegasi. L’astrophysicien de l’Observatoire de Genève parle d’une « moisson de découvertes avec HARPS [qui] va au-delà de toute attente et comprend une population exceptionnellement riche de planètes de type super-terre et de type Neptune (…). Les nouveaux résultats montrent que le rythme des découvertes s’accélère ».

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.

Des centaines de milliards d’exoplanètes errant dans la galaxie

Illustration d'une exoplanète gazeuse errant dans la Voie Lactée (cliquez pour agrandir)

Publié dans un article de la revue scientifique Nature, des chercheurs ont découvert une dizaine d’éxoplanètes errant dans l’espace interstellaire. D’après leurs estimations, cette nouvelle catégorie compterait des centaines de milliards d’individus de toute taille à travers la Voie Lactée !

En scrutant la Voie Lactée à la recherche d’effets de micro-lentilles gravitationnelles (voir à ce sujet la vidéo ci-dessous), une équipe de chercheurs japonais et néo-zélandais du projet Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) a débusquée en 2007, pas moins de dix exoplanètes solitaires, probablement éjectées de leurs systèmes solaires respectifs !

Dans un premier temps cela a plutôt surpris mais les statistiques et simulations produites à partir des données collectées suggèrent qu’il existe un grand nombre de ces planètes « orphelines » – ayant perdues tout lien avec l’étoile qui les a enfantée – dans notre galaxie. Connaissant leur proportion en errance, les scientifiques ont estimé que les plus petites sont certainement plus nombreuses (et bien sûr plus difficiles à détecter) encore, légions de mondes obscurs et froids …
Il y aurait ainsi deux fois plus de planètes errantes que d’étoiles. Autrement dit, des centaines de milliards à travers toute la galaxie … ! Sans doute, autant que de planètes en orbite, plus ou moins régulière, autour de leurs soleils !

Formation d’un système planétaire en direct

Illustration des disques de poussière et de la planète qui gravitent autour de la jeune étoile T Cha

Assister quasiment en direct à l’émergence de planètes autour d’une étoile très jeune et en étudier l’évolution est un rêve ambitieux que chérissent les astronomes.

Dans un article publié le 24 février 2011 dans le journal Astronomy & Astrophysics, une équipe de chercheurs internationaux a dévoilé ses recherches réalisées au VLT sur l’étoile T Chamaeleontis et son disque de poussière proto-planétaire scindé en deux parties distinctes … !

Comme l’a déclaré l’astrophysicien Johan Olofsson de la Max Planck Institute, co-auteur de l’article rapportant ces observations, “de précédentes études ont montré que [l'étoile] T Cha était une excellente cible pour étudier comment se forment les systèmes planétaires », et en effet, cette étoile extrêmement jeune est ceinte d’un doubleau anneau de poussières. Les astronomes pensent que les deux anneaux sont comme séparés en deux parties par une sorte de sillon, soupçonnant soit la présence d’une naine brune (astre peu lumineux, plus massif qu’une planète géante mais pas suffisamment pour briller comme une étoile), soit celle d’une planète en formation (proto-planète), ramassant de la matière au fil de ses révolutions.

L’étoile où se déroule cette « gestation » se nomme T Chamaeleontis (T Cha). Elle se situe dans la constellation du Caméléon (Chamaeleontis) à 330 années-lumière de nous. Elle appartient à la catégorie T Tauri où sont rangées les étoiles qui n’ont pas encore achever leur formation et s’acheminent vers ce qui s’appelle la séquence principale. Les astronomes estiment l’âge de T Cha à seulement 7 millions d’années. C’est vraiment très jeune au su des 9 à 10 milliards d’années durant lesquels elle brillera …, à l’instar de notre Soleil.

Pouvoir « espionner » avec autant d’acuité les « premiers moments » d’un système planétaire lointain, autre que le notre (lequel, rappelons-le, s’est formé il y a 4,6 milliards d’années !) est une chance inestimable que les chercheurs ne veulent pas manquer ! Ceux-ci reconnaissent l’excitation que provoquznt ces observations menées avec l’interféromètre mise en place au Very Large Telescope de l’ESO. Les instruments Astronomical Multi-BEam combineR (AMBER) et NACO ont permis aux équipes de chercheurs de mettre en évidence indirectement (par détection) un sillon où la matière manque, qui scinde en deux le disque de poussières proto-planètaires … A seulement 20 millions de kilomètres de l’étoile débute le premier anneau puis, plus rien (ou presque) jusqu’à environ 1 milliard de kilomètres (en comparaison, la géante Jupiter gravite en moyenne à 740 millions de km du Soleil). Commence alors le second anneau qui s’étend jusqu’aux confins du système extrasolaire en pleine évolution.

C’est un peu comme assister à – et presque voir – l’accouchement des premières planètes d’une étoile née hier …, c’est à dire il y a moins de 10 millions d’années ! Un témoignage précieux qui aide les astronomes à mieux comprendre le passé du système solaire et l’émergence de ses planètes.

En vidéo, représentation du jeune système planètaire autour de l’étoile T Cha située à 330 années-lumière.

Source : ESO.

Crédit photo : ESO/L. Calçada.

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.

Quatre exoplanètes géantes photographiées

Système extrasolaire HR 8799

Une équipe internationale de chercheurs a mis en évidence dans le système extrasolaire HR 8799, une quatrième planète géante.

Le système extrasolaire découvert autour de l’étoile HR 8799 est célèbre depuis l’année 2008 pour être l’un des tout premiers dans l’histoire récente des exoplanètes a avoir été photographié (lire « Premières photos d’exoplanètes ? »). Les premières images publiées alors sont un portrait de famille où se distingue nettement trois corps massifs. Les dimensions et les masses de chacun d’entre eux a de quoi faire pâlir de jalousie la championne poids lourds de notre système solaire, Jupiter. Situé à 129 années-lumières de nous, les quatre planètes géantes ont des masses 5 à 7 fois supérieures à celle de Jupiter. Le système planétaire est encore très jeune. Son âge est estimé à 30 millions d’années.

Les nouvelles images réalisées à l’Observatoire Keck montrent l’existence d’une quatrième planète géante, HR 8799e, jusque là insoupçonnée. En dépit de quelques ressemblances entre ce système et le notre (notamment dans la répartition des planètes et de deux vastes couronnes de débris et de poussières qui font songer à nos ceintures d’astéroïdes), les astronomes s’avouent surpris de découvrir cette autre planète géante à 14,5 Unités Astronomique de son étoile. Son existence était, en effet, exclue par les deux principaux modèles de formation.

La mise au point de nouvelles technologies d’imageries offre aux chercheurs des perspectives très attrayantes d’étude de l’atmosphère des planètes massives. Comme, par exemple, l’« imageur de planètes Gemini » qui sera implanté en 2011 sur le télescope géant du même nom. L’un de ses auteurs prédit « une avalanche de découvertes avec cet instrument. HR 8799 n’étant encore qu’un début, la pointe de l’iceberg ».

Une fois encore, l’exoplanètologie montre des avancées rapides et passionnantes. La communauté scientifique lui porte un grand intérêt, augurant de grandes découvertes dans la décennie à venir, redessinant peu à peu le paysage galactique, repoussant toujours plus loin l’horizon des connaissances et des mondes connus.

Via CNRC.

Crédit photo : IHA-CNRC, C. Marois et Keck Observatory.

Première observation de l’atmosphère d’une super-Terre

Première étude de l'atmosphère d'une super-Terre

Les premières observations de l’atmosphère de la super-Terre GJ 1214b supposent un monde plus ou moins entièrement recouvert de vapeur d’eau à 40 années-lumière de nous !

Dans un article récent (2 décembre 2010) publié dans la revue scientifique Nature, un groupe d’astronomes a présenté ses travaux de recherche sur l’exoplanète GJ 1214b, laquelle est en orbite autour d’une étoile à environ 40 années-lumière de nous (autant dire une voisine à l’échelle de notre galaxie !). Les observations parlent d’une probable atmosphère composée de vapeur enveloppant cette super-Terre.

Les chercheurs ont guetté le passage – ou transit – de la planète devant son étoile afin d’obtenir des renseignements sur son atmosphère. C’est la première fois dans l’histoire récente de l’exo-planétologie. Il apparait que GJ 1214b, une super-Terre dont la masse est estimée à 6,5 fois celle de la Terre pour un rayon 2,6 fois supérieur, possède une atmosphère pauvre en hydrogène. Ce qui contredit le modèle d’une Neptune de taille réduite. Les astronomes avancent deux autres hypothèses. La première imagine une planète totalement enveloppée de vapeur d’eau, en quelque sorte une planète océan. La seconde hypothèse évoque une planète entourée d’un ciel très nuageux et recouverte de brouillards, à l’instar de Vénus et Titan.

Pour les départager, les chercheurs ont dores et déjà programmé des observations de la super-Terre dans d’autres longueurs d’onde infrarouge avec le télescope spatial Hubble.

L’exoplanète GJ 1214b a été découverte en 2009 (lire « Découverte d’une super-Terre avec une atmosphère ») autour d’une étoile de faible masse de la constellation d’Ophiuchus (Serpentaire). Située à 40 années-lumière de nous, la super-Terre ne met que 38 heures pour effectuer une révolution autour de son étoile, deux millions de kilomètres seulement les sépare. Nommée GJ 1214, elle est beaucoup moins brillante et chaude que notre Soleil. Si la Terre tournait autour d’elle (à la même distance que le Soleil soit 149 millions de kilomètres), nous la verrions 300 fois moins brillante que celui-ci !

En vidéo, passage de l’exoplanète GJ 1214b devant son étoile, propice à l’observation de son atmosphère.

Crédit photo : ESO/L. Calçada.

Découverte de la première exoplanète d’origine extragalactique

La première exoplanète extragalactique

Bientôt 500 exoplanètes connues des astronomes et l’ESO annonce cette semaine la découverte d’un premier système extrasolaire en marge de notre galaxie !

En explorant les confins de notre galaxie, à une distance de 20 000 années-lumière, une équipe de chercheurs de l’Institut Max Planck pour l’Astronomie (MPIA) a mis au jour un système extrasolaire qualifié d’extragalactique ! L’étoile observée appartient, en effet, au « courant d’Helmi », le reste d’une galaxie naine happée par la Voie Lactée il y a environ 6 milliards d’années. Les astrophysiciens ont menés leurs recherches avec le spectrographe FEROS installé sur le télescope de 2,2 mètres à l’Observatoire de La Silla. Leurs prospections les ont amenés à étudier d’hypothétiques systèmes planétaires autour d’étoiles de type solaire qui ont épuisée l’essentiel de leurs réserves en hydrogène. Comprendre l’évolution de ces étoiles et des planètes qui les accompagnent les ont conduit à en débusquer une de 1,25 fois la masse de Jupiter. L’exoplanète géante est probablement une survivante des cataclysmes créés par l’agonie de son étoile toute proche. Passée par une phase de géante rouge, il est possible que les planètes plus petites et plus proches furent englouties dans un passé relativement récent …

Nommée HIP 13044 b, est une planète géante qui ressemble beaucoup à Jupiter. Son orbite est, cependant, très elliptique et extrêmement proche de son étoile. il ne lui faut que 16,2 jours pour accomplir une révolution complète. Les scénarios envisagés pour expliquer sa proximité sont une migration provoquée par l’expansion de l’étoile au cours de sa phase de géante rouge. L’observation de ce système planétaire en déclin fournit aux chercheurs des informations sur l’avenir de notre système solaire.

Crédit photo : ESO/L. Calçada.

Des milliards de planètes de taille comparable à la Terre dans la galaxie

Statistiques pour l'abondance de planètes telluriques de masses terrestres

Une récente étude commandée par la NASA et l’Université de Californie suggère que la proportion de planètes de type terrestres en orbite autour d’étoiles comme le Soleil atteint 25 % dans la galaxie ! Pour une population d’environ 200 milliards d’étoiles, cela porte le nombre de ces planètes à 46 milliards !

Durant 5 ans, des astronomes ont observé 166 étoiles aux caractéristiques proches de notre Soleil. Toutes appartiennent à notre voisinage dans la galaxie dans un rayon de 80 années-lumières. Dans cet échantillon d’étoiles, la NASA et l’Université de Californie à Berkeley ont cherché à estimer la proportion de planètes ayant entre 3 et 1 000 fois la masse de la Terre !

Réalisée à partir des données collectées avec les télescopes géants de l’Observatoire Keck à Hawaï, l’enquête montre que 1,6 % de ces étoiles possèdent des planètes géantes. Parmi ces 166 étoiles proches, il y en aurait 6,5 % qui abritent des planètes de masses intermédiaires (10 à 30 fois celle de la Terre) et 11,8 %, des super-terres (moins de 10 masses terrestres). En extrapolant les données, les chercheurs estiment que près d’un quart des étoiles observées, 23 % pour être précis, sont peuplées de planètes telluriques de petites dimensions (voir aussi le graphique ci-dessus) …

Si l’on reporte cette estimation sur l’ensemble de la galaxie et sa population stellaire qui s’élève à environ 200 milliards, on trouverait 46 milliards de planètes de type terrestre ! Et cela sans compter toutes celles qui sont en orbite dans les « zones habitables » de leur étoile … ! L’étude publiée dans la revue Science du 29 octobre 2010 porte, en effet, exclusivement sur les « objets » gravitant à 0,25 Unités Astronomique (un quart de la distance Terre-Soleil) de leur étoile hôte.

«Nous avons étudié de nombreuses planètes de différentes masses – c’est un peu comme compter les rochers, les roches et les cailloux dans un canyon -. Et nous avons trouvé plus de roches que de rochers et plus de cailloux que les roches. Notre technologie basée au sol ne peut pas voir les grains de sable de la taille de la Terre, mais on peut estimer leur nombre. Les planètes de type terrestre dans notre galaxie sont aussi nombreuses que les grains de sable sur une plage : elles sont partout » aime à déclarer Andrew Howard, de l’Université de Californie et co-auteur de l’étude publiée.

Via NASA.

Lire l’article publié sur le site de la NASA.

Crédit photo : NASA/JPL-Caltech/UC Berkeley.

Découverte de la première exoplanète habitable

Le système extrasolaire Gliese 581 situé à 20,5 années-lumière de nous (cliquez pour agrandir)

Une équipe de chercheurs internationaux déclare avoir découvert la première exoplanète tellurique située dans la zone habitable.

L’étoile Gliese 581 dans la constellation de la Balance n’a pas fini de faire parler d’elle. Située à 20,5 années-lumière de notre système solaire, cette naine rouge est relativement proche de nous. Plusieurs exoplanètes ont été découvertes dans son entourage dont une super-terre. Une étude menée durant 11 années montre que l’étoile possède une planète aux dimensions proches de celles de notre Terre dans la zone d’habitabilité.

La zone d’habitabilité d’une étoile varie selon sa taille et sa luminosité. Il s’agit de la région considérée comme « habitable » où l’eau peut y demeurait à l’état liquide … A la surface de ces mondes, il ne ferait ni trop chaud ni trop froid, à l’instar de la Terre. C’est, bien entendu, les régions privilégiées par les exobiologistes.

Cette nouvelle planète détectée dans le système multiple de Gliese 581 ne fait pas encore l’unanimité dans la communauté scientifique, certains attendant plus d’informations encore pour valider cette grande découverte. Toutefois l’équipe internationale d’astronomes emmenée par Steven Vogt et Paul Butler qui a rendu public ses recherches est très enthousiaste. Nommée pour l’instant Gliese 581g – Steven Vogt voudrait lui donner le nom de sa femme Zarmina – est une exo-terre dont la masse serait légèrement supérieure à 3 masses terrestres. D’après les modèles informatiques, elle aurait 1,5 fois le rayon de notre planète et une gravité entre 1,1 et 1,7 fois celle qui règne chez nous ! L’étoile-hôte est une naine rouge, 3 fois plus petite que le Soleil et environ 100 fois moins lumineuse que celui-ci. A 10 millions de kilomètres de là, Gliese 581g aurait une orbite synchrone durant 37 jours ! Tout comme pour la Lune autour de la Terre, l’orbite synchrone signifie que cette planète, probablement tellurique, présente toujours la même face à son étoile. Ce qui suppose de forts contrastes de températures entre la partie éclairée et celle plongée dans l’obscurité permanente, nonobstant l’action d’une atmosphère et de gaz à effets de serre comme le dioxyde de carbone (CO2). Les chercheurs estiment sa température en surface entre – 31° C et – 12° C !

Pour les astronomes qui signent cette découverte, Gliese 581g est une excellente cible pour y chercher des formes de vie ! Dans ses déclarations, Steven Vogt assure que « les chances de vie sur cette planète sont de 100% ! ». Son confrère Paul Butler ajoutant que la véritable question « devrait être de démontrer qu’il n’y en a pas ! ». Leur enthousiasme est très communicatif, on ne peut que se réjouir et se passionner d’une découverte jugée par d’autres comme trop précoce. Gliese 581g et ses consoeurs offre un magnifique terrain de recherche pour les exobiologistes. La première exoplanète véritablement habitable d’une série comptant très probablement des centaines de milliers d’autres ! Comme le remarque Steven Vogt, « si elles sont rares, nous ne devrions pas en avoir trouvé une si vite et si proche. La fraction de systèmes avec des planètes potentiellement habitables est probablement de l’ordre de 10 ou 20 %, et quand vous multipliez cela par les centaines de milliards d’étoiles dans la Voie lactée, vous trouvez qu’il pourrait y avoir des dizaines de milliards de ces systèmes dans notre galaxie ». N’est-ce pas exaltant et formidable ?!

L’existence de l’exoplanète Gliese 581g a été établie par l’équipe de Steven Vogt et Paul Butler en mesurant la vitesse radiale de l’étoile avec le spectrographe HiRES installé à l’Observatoire Keck I à Hawaï et en croisant les données obtenues avec le projet High Accuracy Radial velocity Planetary Search project (HARPS) de l’Université de Genéve. Plus de 238 mesures furent ainsi accumulées durant 11 années, conduisant à la conclusion de l’existence de ce monde entre les orbites de deux autres super-Terres. Le système Gliese 581 promet bien d’autres surprises.

Place à l’imagination pour peindre ce monde lointain partagé entre lumière et ténèbres, blotti auprès d’une petite étoile.

Source : Discovery News : « Earth-Like Planet Discovery Buoys Search for Life » et University of California Santa Cruz :
« Newly discovered planet may be first truly habitable exoplanet ».

Crédit photo : National Science Foundation.

Collision de planètes autour d’étoiles doubles

Poussières autour d'étoiles doubles

Observation de nuages chauds de poussières, probablement les débris de planètes qui sont percutées, autour d’étoiles doubles.

En étudiant plusieurs ensemble d’étoiles doubles dont les membres stellaires sont plutôt proches l’une de l’autre, une équipe de chercheurs a remarqué la présence de nuages de poussières aux températures élevées, plus de 1 000° C , dans leurs girons … ! Ces étoiles sont âgées de plus d’un milliard d’années aussi, les astronomes pensent-ils que l’essentiel de la matière primitive, héritées de la nébuleuse où elles sont nées, s’est-elle dispersée et/ou agglomérée en planètes, planétoïdes et astéroïdes … Les nuages chauds observés dans l’infrarouge avec le télescope spatial Spitzer sont probablement les débris de planètes entrées violemment en collision.

collision de planètes (cliquez pour agrandir)

Les deux étoiles étudiées ne sont séparées que de 3 millions de kilomètres. Elles possédent toutes les deux des champs magnétiques très forts qui créent régulièrement des vents puissants qui ralentissent leurs rotations. Progressivement, les deux étoiles se sont rapprochées et entrainent avec elles leurs population de planètes … Dans ce bal perturbé gravitationnellement, les collisions de planètes et astéroïdes ne sont pas rares, celles-ci sont projetées les unes sur les autres !

En vidéo, collision de deux planètes perturbées gravitationnellement par la danse de leurs étoiles-mères, couple d’étoiles doubles.

Crédit photo : NASA/JPL-Caltech.

Découverte de sept exoplanètes autour d’une étoile semblable au Soleil

Découverte d'un système extrasolaire comparable au notre

Plusieurs chercheurs ont fait une nouvelle découverte sensationnelle dans le domaine de la chasse d’exoplanètes : un ensemble de sept planètes en orbite autour d’une étoile semblable au Soleil.

Il y a 15 ans, l’astrophysicien Michel Mayor et son équipe découvraient la première exoplanète de l’Histoire. De longs mois d’observation à l’Observatoire de Haute-Provence (OHP) permirent de déterminer avec certitude que l’étoile 51 Pegasi possède une planète géante d’une masse similaire à celle de Jupiter. Quelques 473 exoplanètes différentes plus tard (chiffre PlanetQuest, NASA), une autre équipe de chercheurs dont le pionnier Michel Mayor vient d’annoncer, ce 24 août 2010 au cours du colloque « Detection and dynamics of transiting exoplanets » qui se déroule sur les mêmes lieux de la première découverte, avoir « débusquer » un système planétaire riche de sept planètes ! Cinq d’entre elles ont été déterminées avec certitude et deux autres semblent très probable.

La détection de cette grande famille peuplée de presque autant de planètes que notre système solaire a été possible grâce au spectrographe HARPS, instrument d’avant-garde d’une très grande précision employé pour la recherche d’exoplanètes, installé sur le télescope 3,6 mètres de l’Observatoire de La Silla au Chili. De nombreuses mesures de l’étoile HD 10180, située à 127 années-lumière de nous, ont permis aux astronomes de déterminer la présence de cinq planètes dont les masses sont comparables à celles de Neptune. Leurs distances varient entre 0,06 et 1,4 Unités Astronomiques (distance moyenne entre la Terre et le Soleil, 149 millions de kilomètres). C’est la première fois dans l’histoire récente de la recherche d’exoplanètes qu’un système ressemble autant au notre. Jusqu’à présent les astronomes connaissaient quelques ensembles à planètes multiples. 55 Cancri se distinguant avec cinq corps en orbite. Dorénavant, la palme est ravie par HD 10180 dans la constellation de l’Hydre. La distance des planètes entre elles apparaît régulière à l’image du notre. Cependant les orbites sont circulaires et aucune ne peut rivaliser avec notre massive Jupiter.

Les astronomes pensent, qu’outre les cinq planètes, deux autres gravitent autour avec plus de discrétion. L’une aurait une masse comparable à Saturne et réalise un tour autour de son étoile en 2 200 jours et l’autre serait beaucoup plus petite et plus proche de son étoile. Avec 1,4 fois la masse de la Terre, cette « tellurique chaude » pourrait être la moins massive jamais découverte ! Toutefois, il est exclu de penser que cette petite exoplanète abrite de la vie car elle est toute proche de son étoile : seulement 2 % de la distance Terre-Soleil ! Une année là-bas ne durerait que 1,8 jours !

En plus de cette découverte, les chercheurs ont mis en évidence des liens étroits entre étoile « riches » en éléments lourds et la masse totale de ces ensembles. Il semble que les systèmes les plus massifs gravitent autour des étoiles dont le taux de « métaux » est le plus important ! Pour ce qui est des ensembles les moins massifs, ils sont à chaque fois observés autour d’étoiles de moindres masses et plus pauvres en éléments lourds.

Cette découverte exaltante ouvre la voie à la recherche de systèmes extrasolaires complexes, comptant plusieurs planètes. Une avancée très prometteuse qui offre de belles perspectives dans ce champ d’investigation.

En vidéo, zoom sur l’étoile HD 10180 et les cinq voire sept exoplanètes découvertes tout autour d’elle.

Pour en savoir plus, voir aussi le podcast réalisé par l’ESO narrant cette découverte.

Crédit photo : ESO/L. Calçada.

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Découverte d’une exoplanète géante avec un panache de gaz semblable aux comètes

HD 209458b, une "Jupiter chaude" décoiffée par son étoile

Une nouvelle catégorie de planètes a vraisemblablement été découvert par des astronomes avec le télescope Hubble. HD 209458b est une « Jupiter chaudes »qui est comme « détricotée » par le souffle des vents de son étoile.

D’après les observations menées avec le télescope spatial Hubble et l’instrument Cosmic Origins Spectrograph (COS), l’exoplanète géante et gazeuse HD 209458b, située à 153 années-lumière de nous, est continuellement tourmentée par son étoile toute proche. Les vents émis par celle-ci arrache une partie de l’atmosphère et créent une longue trainée ou chevelure de matière, semblable à celles des comètes. Les recherches menées depuis plusieurs années ménent les astrophysiciens à cette théorie. Ainsi, une nouvelle catégorie de planète, jusque-là insoupçonnée, vient-elle de voir le jour.

HD 209458b a été, en 2003, la première exoplanète étudiée par transit. Ce procédé, permet aux astronomes de recueillir le maximum de données sur l’objet lorsqu’il glisse devant son étoile (transit). La baisse de luminosité, aussi infime soit-elle, leur permet de faire « provisions » de données suffisantes. Il a été établi que cette planète est une « Jupiter chaude », une planète dont la taille et la masse est comparable à celle de Jupiter (voire plus) et dont l’orbite est très proche de son étoile. En l’occurrence, celle-ci possède une masse légèrement inferieure à celle de Jupiter et une température à sa surface qui dépasse  1 000 °C ! Sa période de révolution est très courte, seulement 3,5 jours ! Ce qui n’a rien à voir avec notre petite Mercure (la planète la plus proche du Soleil dans notre système solaire) dont la révolution dure en moyenne 88 jours.

La exoplanète géante perd beaucoup de masse en affrontant les vents violents de son étoile cependant, elle en possède suffisamment pour prolonger son existence plusieurs milliards d’années.

Télécharger l’image en haute-résolution (3 000 x 2 400 px, 3,8 Mb).

Crédit photo : NASA, ESA, and G. Bacon (STScI).

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La première image directe d’une exoplanète est confirmée

Première image directe d'une exoplanète

La découverte par observation directe de l’exoplanète 1RXS J160929.1-210524 vient d’être confirmée par les scientifiques, deux ans après avoir été révélée.

L’exoplanète 1RXS J160929.1-210524 (son nom n’est pas facile à retenir !) a été mise en évidence en septembre 2008 par l’équipe de chercheurs emmenée par David Lafrenière. Les clichés réalisés avec le système d’optique adaptative Altair et la caméra dans le proche-infrarouge NIRI installés sur le télescope américain Gemini North montre la présence d’un objet d’une masse estimée à 8 fois celle de Jupiter.

Cela se passe autour de la jeune étoile HR 8799, âgée de seulement 5 millions d’années. Sa luminosité atteint 85 % de celle du Soleil. Pour confirmer l’existence de cette planète géante gazeuse, les astronomes ont poursuivis leurs efforts plusieurs mois après sa découverte. La confirmation qu’il s’agit bien d’une exoplanète très jeune a été rendue public le 30 juin 2010.

Nouvelle image de l'exoplanète 1RXS J160929.1-210524 obtenue avec la caméra proche-infrarouge NIRI à l'observatoire Gemini

La planète extrasolaire est séparée de 300 Unités Astronomique (1 UA = distance moyenne Terre-Soleil soit 149 millions de km) de son étoile. Dans notre système solaire, cela la placerait extrêmement loin du Soleil, quasiment à 10 fois la distance entre de notre étoile à Neptune ! La température est élevée : 1 500° C. Les astronomes l’expliquent par les contractions gravitationnelles que la planète géante subit au cours de son dévellopement. Rappelons-le, ce système situé à 500 années-lumières de nous est très jeune et toujours en formation.

Cette découverte confirmée marque un tournant dans l’histoire de l’astronomie et dans celle, plus récente, de la chasse aux mondes extrasolaires car c’est la première fois qu’un tel objet a été révélé par une observation directe. Certes, ce monde lointain et encore chaud – il est à peine « sorti du four » – est toujours en gestation et il n’abrite aucune vie pour l’instant mais son observation peut aider les chercheurs à comprendre l’organisation de la matière, les conditions de son évolution et donc celles qui ont concourues à la formation de notre propre système solaire.

Crédit photo : Gemini Observatory/AURA/David Lafrenière, Ray Jayawardhana et Marten van Kerkwijk.

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Une tempête géante mesurée pour la première fois à la surface d’une exoplanète

Tempêtes géantes à la surface de l'exoplanète HD209458b

Extraordinaire ! Pour la première fois dans l’histoire de l’astronomie, la vitesse des vents et la composition d’une « super-tempête » ont pu être mesurer à la surface d’une exoplanète géante située à 150 années-lumière de nous !

La planète HD 209458b, aussi nommée Osiris, est une géante gazeuse de dimension comparable à celle de Jupiter. Depuis sa découverte en 2000, elle cumule quelques « premières » à commencer par sa propre détection par transit (passage devant son étoile) ! Une méthode qui a permis aux astronomes d’évaluer la taille, la masse (60 % de celle de Jupiter), la période de révolution (3,5 jours) et même la température à la surface, plus de 1 000° C de cette exoplanète située à 150 années-lumière de notre système solaire.

Les observations récentes menées par des équipes de l’Université de Leiden (SRON) et du MIT avec le Very Large Telescope (VLT) et le spectrographe ultrasensible CRIRES ont permis d’établir, avec plus de détails que jamais, la composition de l’atmosphère de cette lointaine « Jupiter chaude ». Elle serait très riche en monoxyde de carbone, dans des proportions comparables à nos planètes géantes. L’acuité du spectrographe associée à l’un des plus grands télescopes du monde ont permis aux chercheurs de déterminer pour la première fois, la vitesse des vents ! Des vents très violents « chronométrés » entre 5 000 et 10 000 kilomètres par heure !

Autre « première » remarquable : la mesure directe de la vitesse de déplacement de l’exoplanète. Le chercheur Ernst de Mooij, co-auteur de l’article sur le sujet paru dans la revue scientifique Nature déclare : « en général, la masse d’une exoplanète est déterminée en mesurant les oscillations de l’étoile et en supposant une certaine masse théorique pour cette étoile. Dans ce cas, nous avons aussi été capables de mesurer le mouvement de la planète et nous avons ainsi pu déterminer à la fois la masse de l’étoile et celle de la planète ».

La recherche dans le domaine des exoplanètes avance à grands pas. Les scientifiques envisagent bientôt d’effectuer le même type d’observation sur des planètes similaires à la Terre ou des super-terres, de plus en plus nombreuses à être découvertes dans d’autres systèmes solaires. Tout cela augmente, bien sûr, les chances de pouvoir déceler la vie dans des mondes plus ou moins lointains.

En vidéo, représentation de l’exoplanète HD209458b en orbite autour de son étoile.

Pour en savoir plus sur l’exoplanète HD209458b.

Retrouver le catalogue des exoplanètes sur votre iPhone et votre iPad avec l’application « Exoplanet ».

Crédit photo : ESO/L. Calçada.

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Observation directe d’une exoplanète en mouvement

Illustration de la planète géante Beta pictoris b autour de son étoile (cliquez pour agrandir)

Une équipe d’astronome a suivie et photographiée au fil des années les mouvements d’une exoplanète géante autour de la très jeune étoile Beta Pictoris, située à 60 années-lumière de nous.

Depuis plusieurs années, la jeune étoile Bêta Pictoris retient beaucoup l’attention des astronomes en quête d’exoplanètes. Cette étoile qui appartient à la constellation du Peintre, s’est formée il y a environ 12 millions d’années. Autour d’elle, un vaste nuage de gaz et de poussières qui est scruté par les plus grands télescopes du monde. L’astrophysicienne Anne-Marie Lagrange, familière de l’étoile et de son environnement proto-planètaire, ainsi que son équipe ont poursuivi leur traque de planètes géantes entamée il y a quelques années (lire « Découverte d’une exoplanète autour de Beta Pictoris »). Leurs travaux récents, appuyés par les images obtenues avec l’optique adaptative NACO du Very Large Telescope (VLT), montrent les mouvements d’une planète géante et gazeuse autour de son étoile hôte. Une « super-Jupiter » nommée, pour l’instant, Beta Pictoris b, qui possède une masse équivalent à neuf fois celle de Jupiter. Les chercheurs ont calculés qu’elle se situe à une distance semblable à celle qui sépare Saturne du Soleil, entre 8 et 15 Unités Astronomiques (1 UA = la distance moyenne entre la Terre et le Soleil soit 150 millions de km).

Nul doute que les instruments du futur renseigneront davantage encore les astronomes sur l’atmosphère de cette très jeune planète géante et de l’ensemble du système planétaire en formation. 12 millions d’années, cela est très peu à l’échelle du temps cosmique. «Puisque l’étoile est très jeune, nos résultats montrent que les planètes géantes gazeuses peuvent se former dans les disques en seulement quelques millions d’années.», déclare la directrice de recherche au CNRS, Anne-Marie Lagrange. Que des planètes puissent surgir du disque de poussière dans un laps de temps si court fascine les chercheurs. Le cas de Bêta Pictoris b démontre que cela est possible.

Beta Pictoris b est une des premières observations directes d’une exoplanète massive dans un système planétaire embryonnaire situé à 60 années-lumière de nous. Sur l’image ci-dessous, l’étoile-hôte Bêta Pictoris, 1,75 fois plus massive que le Soleil est masquée afin de mieux mettre en évidence l’objet en mouvement suivi depuis quelques années. Une occultation récente par son étoile l’avait fait provisoirement disparaître des écrans.

Beta Pictoris b photographiée par le VLT (cliquez pour agrandir)

En vidéo, représentation graphique du proto-système extrasolaire autour de la jeune étoile Bêta Pictoris.

En savoir plus, le communiqué de presse de l’Observatoire de Paris.

Crédit photo, illustration et vidéo : ESO, A. M. Lagrange et L. Calçada.

Très beau catalogue d’exoplanètes sur iPad et iPhone

Version pour iPad de l'application Exoplanet

iPad/iPhone App Review : Exoplanet (gratuit)

Si vous souhaitez être régulièrement tenu au courant des découvertes d’exoplanètes et que vous possédez un iPhone et/ou un iPad, je recommande l’application qui se nomme tout simplement « Exoplanet » !

Un système d’alerte (fonction « push » activée) vous avertit des découvertes les plus récentes. Ainsi, par exemple, je fus informé ce matin de la « rafale » d’exoplanètes observées par transit devant leur étoile par le satellite dédié CoRoT (à ce sujet, lire l’article du CNRS : « Florilège de planètes découvertes par CoRoT »). L’application, imaginée par Hanno Rein, permet de faire défiler entre ses doigts un prodigieux inventaire de ces planètes lointaines. Pour chaque cas, la présentation est assortie de graphiques, d’animations et aussi de photos de l’étoile hôte, au centre des systèmes extrasolaire. Aussi, peut-on apprendre en s’amusant. Car oui, on se surprend à s’amuser en regardant l’orbite de ces planètes. Les animations et illustrations qui jalonnent le catalogue en offrent de merveilleuses représentations. Cela aide beaucoup.
D’un simple glissement de doigt, on obtient tous les renseignements désirés, des détails sur la composition ou la masse de la planète, la distance à son étoile, sa catégorie et aussi la méthode employée pour l’observer et l’étudier. C’est une application plutôt complète, sans cesse améliorée, peaufinée, affinée par son créateur et mise à jour constamment.

Tout cela est gratuit, alors pourquoi s’en priver. Le principal regret est qu’il n’existe pas, pour l’instant, de version française. Tout est écrit en anglais. Mais peut-être est-elle en chantier ? Sur l’iPad, le catalogue d’exoplanètes se feuillette littéralement, pour le plus grand plaisir des doigts, des yeux et, bien sûr, de la connaissance.

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Une exoplanète dévorée par son étoile observée par le télescope Hubble

Illustration de la Jupiter Chaude WASP-12b engloutie par son étoile (cliquez pour agrandir)

L’exoplanète WASP-12b est dévorée par son étoile toute proche.

WASP-12b est une exoplanète de type « Jupiter chaude ». Sa température en surface est une des plus élevée connue : environ 1 500° C (2 800° F). Quant à sa masse, elle est 40 % supérieure à celle de la plus grosse planète de notre système solaire, Jupiter. Une équipe d’astrophysiciens a observée avec l’instrument Cosmic Origins Spectrograph (COS) du télescope spatial Hubble que l’étoile WASP-12, située à quelques 600 années-lumière de nous, est entourée d’un disque de matière provenant de sa planète géante toute proche, qui gravite autour d’elle en seulement 1,1 jours ! Elle est, en effet, si proche que son atmosphère gonfle sous l’effet de températures infernales et se laisse transporter par la force de gravité vers son étoile. Elle est ainsi « détricoter », dénuder. L’atmosphère s’effiloche, entrainée dans un processus qui devrait durer 10 millions d’années !

L’exoplanète WASP-12b a été découverte par le programme britannique Wide Area Search for Planets (WASP) par transit.

Crédit photo : NASA, ESA, and G. Bacon (STScI).

L’atmosphère d’une « Neptune chaude » surprend les astronomes

L'exoplanète GJ 436b est une "Neptune chaude" très proche de son étoile, son atmosphère est pauvre en méthane (cliquez pour agrandir)

Des chercheurs de l’Université Centrale de Floride ont récemment étudiés une exoplanète d’une masse proche de celle de Neptune avec le télescope spatial Spitzer. Les observations menées dans l’infrarouge pointent l’absence remarquée de méthane dans son atmosphère, ce qui contredit les modèles établis.

L’exoplanète GJ 436b gravite autour d’une étoile de type M (naine rouge) à 33 années-lumière de nous, dans la constellation du Lion. Sa luminosité est plus faible que celle du Soleil.
La planète observée est gazeuse. Elle ressemble à Neptune mais une « Neptune chaude » car la proximité avec son étoile lui vaut une température en surface élevée qui est estimée à environ 560° C (800 K). Sa période de révolution est de seulement 2,64 jours, à l’instar des « Jupiter chaudes » recensées dans d’autres systèmes extrasolaires.
Les modèles élaborés par les astronomes voudraient que son atmosphère soit composée de méthane or les observations ont n’ont rien montrées qui aille dans ce sens, il y a beaucoup de monoxyde de carbone (CO) et très peu de méthane (CH4), à la grande surprise des chercheurs ! Cela devrait être le contraire. Composée notamment d’hydrogène, de carbone et d’oxygène, son atmosphère chaude devrait être effectivement riche en méthane comme pour les nombreux exemples connus des planétologues …

D’ici quelques années, les nouvelles générations de télescopes et d’instruments seront capables d’étudier l’atmosphère de planètes plus petites que GJ 436b, autrement dit des exoplanètes telluriques comparables à la Terre. Aussi, la présence de méthane est-elle liée, chez nous, à l’activité de multiples formes de vie. La détection de ce gaz est bien entendu très attendue, très recherchée, nous menant peut-être sur la voie d’autres formes de vie.

Crédit photo : NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech).

Découverte de Jupiter Chauds avec des orbites rétrogrades

Six cas d'exoplanètes rétrogrades (cliquez pour agrandir)

Une équipe d’astronomes a fait la découverte-surprise de six exoplanètes de type « Jupiter Chauds » dont leurs révolutions autour de leur étoile sont rétrogrades !

Le nombre d’exoplanètes ne cesse d’augmenter. A ce jour, on en dénombre 454 ! En étudiant 27 cas découverts récemment, les astronomes ont eu la grande surprise de constater que 6 d’entre elles ont un sens « orbital » rétrograde, inverse à celui que pourrait imprimer leur étoile … !

Cette étude lance « une véritable bombe dans le champ des exoplanètes » déclare Amaury Triaud, co-auteur de cette découverte réalisée avec la caméra Wide Angle Search for Planets (WASP) du spectrographe HARPS, installé sur le télescope de 3,6 mètres de l’Observatoire de La Silla. Tous les cas observés sont des Jupiter chauds, des planètes massives (comparables à Jupiter ou plus massives encore) très proches de leur étoile. Depuis qu’ils les observent, elles intriguent beaucoup les astronomes. Jusqu’alors nous ne connaissions pas de cas semblables. Rien de tel dans notre système solaire : quatre petite planètes telluriques relativement proches du Soleil et quatre géantes situées plus loin, au-delà de la ceinture d’astéroïdes ! Alors, comment des planètes géantes et gazeuses pourraient-elles exister à de si petites distances de leurs étoiles ?

Une des explications pour leur présence « à flanc d’étoile » serait qu’elles se forment dans les confins de leur système planétaire, à partir de glaces et de poussières, puis elles migreraient progressivement vers l’étoile centrale sous l’action des forces de marée gravitationnelles engendrées par le disque de poussières. Selon ce modèle, la planète géante rejoint son étoile après plusieurs millions d’années et s’aligne sur son axe de rotation … Comme cela a été annoncé par l’équipe de chercheurs, les observations récentes indiquent que certaines d’entre elles (six exoplanètes découvertes par transit) contredisent cette hypothèse et gravitent dans le sens contraire !

Pour l’instant, la principale explication avancée est une perturbation gravitationnelle d’un autre ordre au cours de la migration de l’objet. D’autres planètes voire d’autres étoiles compagnes pourraient être impliquées dans le processus, provoquant une migration lente sur plusieurs centaines de millions d’années. Cette théorie alternative anéantit, toutefois, les chances qu’un tel système planétaire possède des planètes telluriques et donc, des mondes similaires au nôtre.

L’enquête continue. Des milliers de système extrasolaire restent à explorer et nous n’avons pas fini de nous étonner !

Pour en savoir plus, « Retournement des théories de la formation planétaire ! » sur le site de l’ESO.

Crédit photo : ESO/A. C. Cameron.

Découverte d’une exoplanète géante « tempérée » par le satellite CoRoT

Illustration de l'exoplanète CoRot-9b

Une équipe de 60 chercheurs de l’ESO et du CNES vient d’annoncer dans les colonnes de la revue Nature, la première découverte d’une exoplanète géante « tempérée ». Une nouvelle étape a été franchie dans la quête de ces mondes lointains et méconnus.

Pendant plus de 145 jours, le satellite CoRoT – créé par le CNES et l’ESA pour débusquer les exoplanètes – et le spectrographe HARPS ont étudiés patiemment la planète nommée CoRot-9b en transit devant son étoile. Celui-ci dure environ 8 heures et se déroule tous les 95 jours. Les 60 scientifiques associés à cette découverte ont pu accumuler suffisamment de données pour établir sa taille et sa masse. Ses dimensions serait approximativement celle de Jupiter pour une masse équivalente à 80 % de celle de notre planète géante. Ce qui distingue le plus cette découverte des autres est sa distance à son étoile ainsi que sa température jugée « tempérée ». CoRot-9b a une orbite comparable à celle de Mercure. Sa température en surface serait comprise entre – 20° C et + 160° C. Rien à voir avec les nombreuses Jupiter chaudes qui généralement frôle leur étoile. Certes, CoRot-9b est une planète géante et gazeuse, composée principalement d’hydrogène et d’hélium. Rien à voir – ou presque – avec une planète tellurique de plus petite taille. Mais, qui sait : peut-être que des satellites naturels habitables gravitent autour d’elle ?! Les données acquises au cours des longs mois d’observations permettront peut-être d’en savoir plus à ce sujet !

L’exoplanète CoRot-9b tourne autour d’une étoile située à 1 500 années-lumière de la Terre dans la constellation du Serpent. Les observations du satellite CoRoT ont été réalisée durant l’été 2008 et complétée par le spectrographe HARPS du télescope de 3,6 m de diamètre de l’Observatoire de La Silla afin d’en préciser la masse.

En vidéo, représentation du transit de l’exoplanète CoRoT-9b devant son étoile.

Crédit photo : ESO/L. Calçada.

Premier spectre d’une exoplanète

Premier spectre direct d'une exoplanète

Pour la première fois, une équipe de « chasseurs » d’exoplanètes a réussie à obtenir le spectre direct d’une planète géante en orbite autour d’une autre étoile.

HR 8799 est une étoile encore jeune de 1,5 fois la masse du Soleil. Située à environ 130 années-lumière de nous, elle possède sa petite communauté de planètes (trois, à ce jour, ont été découvertes) ainsi que deux ensembles d’astéroïdes qui ne sont pas sans rappeler notre Ceinture d’Astéroïdes (entre Mars et Jupiter) et la Ceinture de Kuiper (située au-delà de Pluton). Pour les astronomes, ce système extrasolaire est en quelque sorte un système solaire agrandi.

Parmi ces trois exoplanètes massives, l’équipe de chercheurs s’est particulièrement intéressée à celle du milieu. Sa masse est estimée à 10 fois celle de notre Jupiter et sa température en surface s’élèverait à plus de 800°C. Les astronomes ont entrepris d’obtenir son spectre directe, le premier du genre, avec le Very Large Telescope (VLT) et sa magnifique batterie d’instruments comme la caméra infrarouge NACO et l’optique adaptative. Obtenir le spectre (la signature chimique) direct d’un corps tellement plus petit et moins lumineux que son étoile hôte à une aussi grande distance est une véritable prouesse technologique que les astronomes comptent bien renouveler au cours des prochaines années. Imaginez un peu : « c’est comme essayer de voir de quoi est faite une bougie en l’observant à deux kilomètres de distance alors qu’elle se trouve à côté d’une lampe éblouissante de 300 watts » indique Markus Janson, l’un des auteurs de l’article scientifique présentant cette observation inédite.

L'étoile HR8799

À leur grande surprise, les données obtenues montrent une atmosphère de nature différente de celles imaginées par les calculs des ordinateurs et les modèles théoriques. Les astronomes espèrent pouvoir obtenir les spectres des deux autres planètes et de pouvoir tous les comparer. Ce sera la première fois qu’un autre système planétaire sera ainsi observé. Des renseignements importants seront à relever quant à la composition chimique de ces corps massifs et aussi sur la formation de tels ensembles.

L’étude des spectres d’exoplanètes est un vecteur important de découvertes, les astronomes sont ainsi capables de connaître les éléments chimiques présents en leur sein et, pourquoi pas, de déceler la présence de matières organiques, de formes de vie ou pré-biotiques, etc.
Le spectroscope SPHERE qui sera installé en 2011 devrait permettre aux astronomes d’obtenir des spectres encore plus précis d’exoplanètes géantes.

Crédit photo : ESO/M. Janson.