Découverte d’un trio de super-Terres

Depuis 1995 et la découverte de la première planète extrasolaire par Michel Mayor et son équipe, environs 270 exoplanètes ont été dénichées dans notre environnement proche.

Elles sont pour la très grande majorité des « Jupiter-chauds » : des géantes gazeuses chaudes qui orbitent très proche de leurs étoiles.

Avec l’avènement d’instruments de plus en plus perfectionnés, les astronomes et astrophysiciens sont maintenant capables de débusquer des planètes telluriques que l’on nomme des « super-Terres » : elles sont plus massive que notre planète, entre 2 et 10 fois, mais moins que Neptune ou Uranus, qui représentent environs 15 masses terrestre (M°).

Lors de la conférence internationale « Extra-solar Super-Earth » qui a ouvert ses portes hier à Nantes, Michel Mayor et Didier Queloz ont annoncé avoir découvert 45 exoplanètes potentielles de moins de 30 M° et orbitant en moins de 50 jours. Parmi elles, trois super-Terres gravitant autour de HD40307, une étoile semblable au Soleil située à 42 années lumière vers les constellations australes de la Dorade et du Chevalet du Peintre.

Vue d'artiste du système HD40307

Le trio est composé de HD40307b de 4,2 M° qui tourne autour de son étoile en 4,3 jours, HD40307c de 6,7 M° qui orbite en 9,6 jours et HD40307d de 9,4 M° qui effectue sa révolution en 20,4 jours.

Cinq ans d’observation ont été nécessaires aux équipes franco-suisses pour dénicher ces planètes depuis l’observatoire européen du Chili. Pour donner une idée du travail accompli, ces découvertes ne peuvent être possible qu’en mesurant la vitesse radiale d’une étoile à quelques mètres / seconde près !!

"Avec l'avènement d'instruments beaucoup plus précis tels que le spectrographe HARPS sur le télescope de 3,6 mètres de l'ESO à La Silla, nous pouvons maintenant découvrir des planètes plus petites, avec des masses entre 2 et 10 fois la masse de la Terre », explique Stéphane Udry, un des collègues de Michel Mayor.

Le télescope de 3.6m avec l'instrument HARPS

Les scientifiques ont également découvert deux autres systèmes planétaires. Dans le premier, une super-Terre de 7,5 M° orbite autour de HD181433 en 9,5 jours. Ce système héberge également une planète semblable à Jupiter orbitant en 3 ans. Le second système contient une planète de 22 M° orbitant en 4 jours et une planète comparable à Saturne qui orbite elle aussi en 3 ans.

L'ensemble des étoiles étudiées par l’équipe sont très comparables au Soleil et leur analyse montre qu’une sur trois héberge un système planétaire. Pour Michel Mayor, ce n’est que le sommet de l’iceberg !

Sources PGJ Astronomie / ESO

Embarquez à bord de Kepler

Le futur télescope spatial Kepler aura pour mission de débusquer de petites exoplanètes telluriques gravitant autour d’étoiles proches dans la Voie Lactée (plus précisément dans les premières 3.000 années lumière vers la constellation du Cygne).

Le nom a été choisi en hommage à l’astronome allemand Johannes Kepler (1571 – 1630), qui fut le premier en 1609 à avancer l’idée que les orbites des planètes ne sont pas circulaires et qui définira les lois qui régissent la révolution des planètes autour du Soleil (Voir les Lois de Kepler).

Le télescope sera lancé en 2009 (l’année internationale d’Astronomie) par une fusée Delta 2 et, fait singulier, se placera sur une orbite solaire. Il évoluera en fait sur la même orbite que la Terre mais légèrement en retard : il mettra 372,5 jours pour effectuer une révolution complète autour de notre étoile. Pendant sa mission de 4 ans, il observera environs 100.000 étoiles et tentera de détecter autour d’elles des petites planètes telluriques . . . autant dire des planètes semblables à la Terre !

Il utilisera la méthode des transits : une planète entraîne une très faible baisse de luminosité de son étoile lorsqu’elle passe devant celle-ci.

Votre nom avec Kepler

Olivier nous annonce ici que la NASA réitère son coup de communication qu’elle avait réamorcée dernièrement avec LRO (voir billet du 5 mai ), en conviant les internautes à s’inscrire pour embarquer sous la forme de quelques octets avec le télescope. Naturellement, Fred O Fenua est déjà dans la liste, et profitera comme tous d'une vue imprenable sur ces nouveaux mondes !

Source et pour vous inscrire NASA/Kepler

Découverte de dix exoplanètes par transit

Depuis 1995, 277 exoplanètes ont été découvertes. Leur détection est toujours indirecte : les planètes n’émettant pas de lumière, leur présence est prouvée par les infimes modifications lumineuses et gravitationnelles qu’elles provoquent sur leurs étoiles.

La majorité d’entre elles ont été détectées par la méthode de mesure de vitesse radiale, qui consiste à mesurer les perturbations du mouvement d’une étoile induites par l’attraction gravitationnelle d’une planète. 31 ont été découverte par transit : une planète qui passe devant son étoile entraîne une très faible baisse de luminosité de l’astre parent. Cette dernière méthode est récente et c’est en utilisant celle-ci que les astronomes du programme SuperWasp ont pu découvrir dix exoplanètes d’un coup !

La détection par transit a été effectuée avec deux télescopes équipés de huit téléobjectifs chacun, installés aux Canaries et en Afrique du Sud. Les résultats des chercheurs ont été confirmés par la méthode de vitesse radiale fournie par Sophie et Coralie, deux spectrographes équipant respectivement le 1,93m de l’observatoire de Haute Provence et le 1,20m de la Silla au Chili. Soit quatre télescopes installés sur quatre sites géographiques éloignés !

Ces nouvelles exoplanètes semblent très variées, par exemple leurs masses oscillent entre 0,5 et 8 fois la masses de Jupiter, et certaines sont même plutôt exotiques : Wasp14b est de la taille de Jupiter mais huit fois plus massive, ce qui en fait une des exoplanètes la plus massive jamais détectée. Wasp12b est quant à elle à peu près de la masse de Jupiter pour un rayon 1,75 fois plus grand et détient le record de proximité de son étoile, en tournant autour en 1,1 jour, ce qui doit entraîner une température de surface de l’ordre de 2.300°C !

Cette diversité remet en cause les modèles théoriques sur la formation des planètes : « aucun modèle ne peut à ce jour expliquer la faible densité de certaines planètes. Leur large rayon n'est qu'en partie explicable par la forte irradiation reçue de l'étoile. De nouvelles questions ont donc été soulevées grâce à ces programmes de recherche » souligne Benoit Loeillet, du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille.

Les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer vont certainement être braqués vers ces nouveaux mondes, pour analyser leurs atmosphères en cherchant notamment du carbone, du méthane, … et de l’eau.

Sources Ciel & Espace / Flashespace.com

Des molécules organiques autour d’une exoplanète

Le télescope spatiale Hubble vient de détecter pour la première fois des molécules organiques dans l’atmosphère d’une exoplanète. HD189733b est une « Jupiter chaude », une géante gazeuse qui orbite très proche de son étoile en tournant autour en 2,2 jours, soit plus proche que Mercure du Soleil.

Hubble a détecté la signature du méthane dans l’atmosphère de la planète, grâce à la lumière de l’étoile mère qui traverse l’atmosphère de la planète lors d’un transit. Le méthane est courant sur les planètes du système Solaire, et c’est la première fois qu’on en détecte sur une exoplanète. Les éléments carbonés, tel que le méthane, peuvent jouer un rôle prépondérant dans la chimie pré biotique, dont les réactions sont à l’origine de la vie telle que nous la connaissons. Des traces d’eau ont également été repérées dans l’analyse spectrale réalisée par Hubble.

Cependant, la vie telle qu’on la connaît ne peut exister si proche d’une étoile, la température de l’atmosphère de la planète atteint en effet 900°C !

Néanmoins, même si la vie est très peu probable autour de HD189733b, c’est une étape cruciale dans la recherche d’activité biologique extraterrestre.

Sources ESA /NASA

Cinq planètes pour 55 Cancri

Situé à 41 années-lumière de la Terre, 55 Cancri est une étoile légèrement plus petite que le Soleil. Les astronomes viennent de dénicher une 5ème exo planètes gravitant autour de cette étoile.

D’une masse d’environs 45 fois celle de la Terre, cette planète ressemblerai à Saturne dans sa composition et son aspect et est situé dans la zone habitable.

55 Cancri détient aujourd’hui le record du nombre d’exo planètes gravitant autour d’une même étoile.

Source PGJ Astronomie

Un système stellaire fabrique une « Terre » en direct

A l’aide du télescope spatial Spitzer de la Nasa, les astronomes ont découvert à 424 années-lumière de la Terre un disque de matière autour d’une étoile qui pourrait donner naissance à une planète tellurique.

Vue d'artiste du système HD113866

Ce système stellaire répondant au doux nom de HD113866 possède une énorme ceinture de poussière chaude en quantité suffisante pour construire une planète de la taille de Mars ou plus, tournoyant autour d’une jeune étoile d’une dizaine de millions d’années légèrement plus massive que le Soleil.

Au bon endroit au bon moment

L’étoile a un âge idéal pour former des planètes, et cerise sur le gâteau, ce disque est situé en plein milieu de la zone habitable de l’étoile, là ou la température permet à l’eau de rester à l’état liquide et où les conditions sont favorables à l’émergence de la vie telle qu’on la connait.

Source et pour en savoir plus PGJ Astronomie

GI581c plus chaude que prévue

« Un monde où il fait bon vivre », « Une planète habitable ». En ce 23 avril 2007, l’annonce de la découverte d’une exoplanète « dure » 5 fois plus massive que La Terre à seulement 20.5 années lumières par les astronomes européens fait les gros titres de la presse.

Depuis, de nombreux astronomes ont braqués leurs instruments vers ce système planétaire, composé d’une étoile de type naine rouge (GI581) et de trois planètes rocheuses (GI581b,c,d). Les derniers relevés modèrent l’annonce initiale, GI581c serait beaucoup plus chaude que prévue. Et ce pour deux principales raisons. Premièrement, elle n’est pas exactement dans la zone habitable de GI581, mais plus proche donc plus chaude. De plus, les calculs initiaux ont occultés le rôle primordial d’une atmosphère ténue, faisant augmenter en flèche la température de surface. « A titre de comparaison, si La Terre ne possédait pas d’atmosphère, sa température moyenne serait de -35°C au lieu des 15°C

actuels.» Or, cette « couverture chauffante » est probablement plus importante que sur Terre. En effet GI581c est cinq fois plus massive que notre planète, elle a donc vraisemblablement retenue une atmosphère plus épaisse. Ensuite GI581 brille surtout dans l’infrarouge (à la différence du Soleil émettant dans l’ultraviolet) et une atmosphère à tendance à absorber plus d’infrarouge que d’ultraviolet, retenant mieux la chaleur.

A quoi ressemblerai donc cette nouvelle exoplanète ?

« A une ‘super Venus’ dont l’atmosphère riche en eau et en gaz carbonique génère une température infernale : entre 450 et 1200°C ». Le conditionnel s’impose tant que la composition de l’atmosphère ne soit connue précisément.

Quelle soit habitable ou non, la découverte de GI581c renforce l’idée que les petites planètes sont plus nombreuses que les géantes. Grâce à l’instrument Européen Harps (ESO, Chili) qui à permis cette découverte et au futur Kepler américain en orbite, la détection de corps de plus en plus petits devient possible, multipliant donc les chances d’un jour détecter le Graal : une planète de la masse de La Terre, évoluant dans la zone habitable d’un Soleil.

Source : Ciel&Espace N°445 juin 2007

La première exoplanète « habitable »

GI581c : derrière ce nom barbare se cache une planète. Découverte par l’équipe suisse dirigée par Michel Mayor, cette planète « dure » gravite autour de son étoile (une naine rouge) dans la zone habitable : à une distance de l’étoile où il ne fait ni trop froid, ni trop chaud, permettant à l’eau de rester à l'état liquide.

Cette découverte marque une étape importante dans la traque aux exoplanètes (planètes évoluant hors du système solaire). En effet, jusqu’ici les 250 découvertes à ce jour sont principalement de grosses planètes gazeuses semblables à Jupiter et gravitant très proche de leurs étoiles, dans une zone où la vie comme on la connait ne peut exister.

Situé à 20.5 années lumières de La Terre, GI581c affiche un diamètre 1.5 fois plus grand que notre planète, tourne autour de son étoile en 13 jours et est vraisemblablement une planète entièrement rocheuse ou recouverte d’un océan global, dont la température ambiante se situerai entre 5 et 40°C … Inutile d’insister sur l’excitation de l’équipe Suisse qui a à portée d’instrument un probable laboratoire du vivant et qui est en bonne position pour la première détection de vie extraterrestre.

Michel Mayor, basé au Chili dans les installations de l’ESO, est mondialement reconnu, c’est en effet lui qui à découvert la première exoplanète en 1995.

On en reparle début juin, après la sortie du prochain numéro de Ciel & Espace dans lequel nous aurons plus d’informations.

Source : Ciel & Espace

Crédit : ESO