Une planète presque exactement de la taille de la Terre a été découverte à 72 années-lumière d’ici
Nous venons de découvrir une exoplanète presque exactement de la même taille que la Terre en orbite autour d’une minuscule étoile pas très éloignée du tout.
Impression d’artiste d’une exoplanète rocheuse en orbite autour d’une étoile naine rouge. (ESO/L. Calçada)
Elle s’appelle K2-415b, et ses similitudes (et différences) avec notre propre monde pourraient nous éclairer sur la façon dont les planètes semblables à la Terre se forment et évoluent de différentes manières, dans des systèmes très différents du nôtre.
“Les petites planètes autour des naines M sont un bon laboratoire pour explorer la diversité atmosphérique des planètes rocheuses et les conditions dans lesquelles une planète terrestre habitable peut exister”, écrit une équipe internationale d’astronomes dirigée par Teruyuki Hirano du Centre d’astrobiologie au Japon.
“Étant l’une des étoiles de plus faible masse connues pour abriter une planète en transit de la taille de la Terre, K2-415 sera une cible intéressante pour des observations de suivi supplémentaires, y compris un contrôle supplémentaire des vitesses radiales et une spectroscopie de transit.”
La recherche a été acceptée pour publication dans The Astronomical Journal, et est disponible sur le serveur de préimpression arXiv.
La Voie lactée est une grande galaxie, avec beaucoup de mondes intéressants, mais jusqu’à présent, elle s’est montrée évasive sur l’une des plus grandes questions que l’humanité ait jamais posées : pourquoi sommes-nous ici ? Et pas seulement pourquoi, mais comment, et pourquoi cette planète, et s’il existe un autre endroit où la vie pourrait potentiellement se produire ?
La Terre étant le seul endroit de l’Univers où nous savons avec certitude que la vie est apparue, l’un des outils qui pourrait aider à apporter des réponses est une population d’exoplanètes similaires à la Terre. Similaires en termes de taille, de composition, de température, de masse et peut-être même d’architecture du système planétaire.
La meilleure population d’exoplanètes pour commencer cette recherche est constituée de petits mondes de la taille de la Terre orbitant autour de petites étoiles, relativement proches, de telle sorte qu’ils transitent, ou passent entre nous et l’étoile. En effet, ce sont les meilleurs candidats pour la caractérisation d’une atmosphère.
Lorsque l’exoplanète passe devant l’étoile, une fraction de la lumière de l’étoile traverse une atmosphère, certaines longueurs d’onde du spectre étant absorbées ou amplifiées par les éléments de l’atmosphère.
Autour d’étoiles plus petites, plus faibles et plus froides, comme les naines rouges, la zone de température habitable est beaucoup plus proche de l’étoile qu’autour d’une étoile comme le Soleil. Cela signifie que la période orbitale est plus courte, de sorte que de nombreux transits peuvent être enregistrés et empilés pour amplifier les données du spectre. Et, évidemment, les étoiles plus proches apparaîtront plus brillantes, ce qui facilitera de telles observations.
Les petites exoplanètes sont toutefois plus difficiles à trouver que les grandes. Dans un rayon de 100 années-lumière du système solaire, seules 14 exoplanètes d’un rayon inférieur à 1,25 fois celui de la Terre ont été trouvées en orbite autour d’étoiles naines rouges, dont les sept mondes du système TRAPPIST-1.
Il s’agit d’un cas où il n’y a jamais trop de points de données, et Hirano et ses collègues semblent avoir trouvé une exoplanète. L’exoplanète K2-415b a un rayon égal à 1,015 fois celui de la Terre et tourne autour de l’une des plus petites étoiles naines rouges abritant un monde de la taille de la Terre. L’étoile, K2-415, ne représente que 16 % de la masse du Soleil.
L’exoplanète a été repérée pour la première fois dans les données du télescope de chasse aux planètes Kepler, aujourd’hui retraité, en 2017, et elle est également apparue dans les données du successeur de Kepler, TESS.
Les chercheurs ont ensuite procédé à des observations dans l’infrarouge pour voir s’ils pouvaient détecter une faible “oscillation” dans le mouvement de l’étoile, car elle est légèrement tirée sur place par la gravité de l’exoplanète.
Cette multitude de données a révélé la présence d’un monde, ainsi que ses caractéristiques. La quantité de lumière stellaire bloquée lorsque l’exoplanète transite peut être utilisée pour calculer le rayon planétaire. La quantité d’oscillation donne sa masse.
Ces deux paramètres peuvent être combinés pour calculer la densité de l’exoplanète. Et, bien sûr, la périodicité des transits révèle la période orbitale de l’exoplanète.
C’est là que K2-415b commence à différer sérieusement de la Terre. Bien que l’exoplanète soit de la taille de la Terre, sa masse est beaucoup plus élevée, environ trois fois celle de la Terre. Cela signifie que K2-415b est également plus dense que la Terre.
Et elle est beaucoup, beaucoup plus proche de son étoile : Elle a une période orbitale de seulement quatre jours. Il est vrai que la zone habitable d’une étoile naine rouge peut être beaucoup plus proche que celle du Soleil, avec des orbites mesurables en jours plutôt qu’en mois, mais c’est un peu trop proche pour être confortable, même pour une naine rouge.
Cependant, seulement un peu. K2-415b se trouve juste à l’intérieur du bord de la zone habitable de K2-415. Cela pourrait signifier qu’elle a encore une atmosphère à sonder. Dans le système solaire, Vénus se trouve juste à l’intérieur de la zone habitable, et son atmosphère est un spectacle d’horreur dense et intriguant.
Il est également possible que K2-415 soit un système multi-planètes, ce qui soulève la possibilité d’une exoplanète actuellement non détectée dans la zone habitable de l’étoile.
Il est donc peu probable que nous trouvions des signes de vie sur K2-415b. Mais le système représente une excellente cible pour la caractérisation de l’atmosphère des exoplanètes et les études de suivi à la recherche de mondes cachés, potentiellement porteurs de vie.
La recherche a été acceptée pour publication dans The Astronomical Journal, et est disponible sur arXiv.
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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche
