Découverte de sept planètes de la taille de la Terre autour d’une même étoile

TRAPPIST-1

Des astronomes ont confirmé la découverte de sept planètes d’une taille semblable à la Terre, toutes en orbite autour de la naine rouge TRAPPIST-1, située à seulement 40 années-lumière de nous. 

Grace aux télescopes terrestres et spatiaux, y compris le Very Large Telescope de l’ESO, les planètes ont été détectés lorsqu’elles ils passaient devant leur étoile mère, l’étoile naine ultrafroide aussi connu sous le nom TRAPPIST-1.  

L’observation des variations de luminosité stellaire générées par le passage de chacune des sept planètes devant leur étoile hôte, des événements baptisés transits, a procuré aux astronomes des informations relatives à leurs tailles, à leurs compositions ainsi qu’à leurs orbites respectives.

Précédemment l’auteur de l’étude, Michael Gillon de l’Institut STAR à l’Université de Liège en Belgique, avait annonçé la découverte de trois planètes en orbite autour de TRAPPIST-1.  Ce qui est extraordinaire dans l’annonce d’aujourd’hui, c’est que l’équpe confirme maintenant la découverte d’un total de sept planètes de la taille de la Terre autour de cette même étoile.

Ce système est à ce jour celui ayant à la fois le plus grand nombre de planètes de la taille de la Terre et ayant le plus grand nombre de mondes qui pourraient soutenir l’eau liquide à leurs surfaces.

Michaël Gillon est ravi par les résultats: «Ceci est un système planétaire étonnant, non seulement parce que nous avons trouvé tant de planètes, mais parce qu’elles sont toutes étonnamment similaires en taille à la Terre!”

Avec seulement 8% de la masse du Soleil, la taille de l’étoile TRAPPIST-1 est très petite en termes stellaires, à peine plus grande que la planète Jupiter et elle est si proche de nous dans la constellation du Verseau (Le Porteur d’ eau). 

L’étoile rouge indique la position de l’étoile TRAPPIST-1 dans la constellation du Verseau

Les astronomes suspectaient que ces étoiles naines peuvaient accueillir de nombreuses planètes de la taille de la Terre sur des orbites si serrées, ce qui leur a valu d’être élevées au rang de cibles prometteuses pour la recherche de vie extraterrestre. Mais TRAPPIST-1 est le premier système stellaire de ce type à avoir permit la détection de planètes. 

TRAPPIST-1 dans la constellation du Verseau
Cette carte montre les étoiles visibles à l’œil nu dans un ciel bien pur dans la très étendue constellation du Verseau. La position de la faible et très rouge étoile naine extrêmement froide TRAPPIST-1 est indiquée. Bien qu’elle soit très proche du Soleil, elle est très peu lumineuse et n’est pas visible avec de petits télescopes. Crédit: ESO/IAU and Sky & Telescope

Le Co-auteur, Amaury Triaud,  mentionne que: La production d’énergie à partir des étoiles naines comme TRAPPIST-1 est beaucoup plus faible que celle de notre Soleil. Les planètes auraient donc besoin d’être dans des orbites beaucoup plus rapprochées que celles que nous voyons dans notre système solaire afin d’avoir de l’eau liquide en surface. Heureusement, il semble que c’est exactement ce genre de configuration compacte que nous voyons autour de TRAPPIST-1! “

L’équipe de chercheurs a déterminé que toutes les planètes de ce système sont d’une taille similaire à la Terre et Vénus, ou légèrement inférieure. Les mesures de densité suggèrent qu’au moins six sont probablement de composition rocheuse donc de type tellurique. Une planète tellurique (du latin tellus, « la terre, le sol »), en opposition aux planètes gazeuses, est une planète composée essentiellement de roches et de métal qui possède en général trois enveloppes concentriques (noyau, manteau et croûte).

Les orbites de ces planètes autour de leur étoile ne sont pas beaucoup plus grande que celle des  lunes galiléennes de Jupiter, et beaucoup plus petite que l’orbite de Mercure. Cependant, la petite taille de l’étoile TRAPPIST-1 et sa basse température signifient que l’apport d’énergie reçu par ces planètes est similaire à celle reçu par les planètes intérieures de notre système solaire. Par exemple TRAPPIST-1c, d, et f reçoivent des quantités d’énergie similaires à Vénus, la Terre et Mars, respectivement.

Les planètes du système TRAPPIST-1
Les surfaces planétaires telles qu’elles ont été imaginées par un artiste témoignent de leur potentialité à abriter l’eau sous ses formes solide, liquide et gazeuse. Crédit: NASA/R. Hurt/T. Pyle

Les sept planètes découvertes dans ce système pourraient avoir de l’eau liquide sur leurs surfaces, bien que leurs distances orbitales font de certaines d’entre elles des candidates plus probables que d’autres. 

Les modèles climatiques suggèrent que les planètes les plus rapprochées de l’étoile, TRAPPIST-1b, c et d, sont probablement trop chaudes pour avoir de l’eau à l’état liquide, sauf peut-être sur une petite fraction de leurs surfaces. 

Quand à TRAPPIST-1h, sa distance orbitale de l’étoile la rend susceptible d’être trop éloignée et trop froide pour abriter de l’eau liquide, en supposant qu’aucun processus de réchauffements alternatifs se produisent. 

Par contre, les planètes TRAPPIST-1e, f et g  sont en orbite autour de l’étoile dans la zone habitable et pourrait accueillir des océans d’eau de surface, Elles représentent le Saint-Graal pour les astronomes en chasse des planètes similaires à la Terre. 

Ces nouvelles découvertes font de TRAPPIST-1 une cible privilégiée pour des études ultérieures. Le Télescope Spatial Hubble est d’ores et déjà en quête d’informations sur l’existence ou non d’atmosphère autour de ces planètes.

L’un des membres de l’équipe, Emmanuël Jehin, est enthousiasmé par les possibilités futures: “La prochaine génération de télescopes, tels le Télescope géant Européen (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de l’ESO et le Télescope Spatial James Webb du consortium NASA/ESA/CSA, seront bientôt en mesure de détecter de l’eau et peut-être même apporter la preuve de l’existence de la vie sur ces autres mondes.” 

Le travail de l’équipe de Michaël Gillon a fait l’objet d’un article intitulé “Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1”, qui sera publié au sein de la revue Nature.

Ces animations vidéos vous amènra dans deux voyages éclairs vers la naine ultrafroide TRAPPIST-1 et ses planètes

Explication de la NASA

 

SourceESO
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