Grâce à l'instrument HARPS de l'Observatoire européen austral (ESO), une équipe internationale d'astronomes a découvert une planète semblable à la Terre, avec des températures modérées, à seulement 11 années-lumière de la Terre. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Astronomie et astrophysique.
L'exoplanète la plus proche avec un climat terrestre
Le nouveau monde fut désigné Ross 128 b. Après Proxima b, c'est la deuxième planète semblable à la Terre la plus proche de nous et la plus proche de l'orbite d'une étoile naine rouge inactive.
Ross 128 b, de faible masse, vit dans le système des étoiles voisines les plus « calmes », grâce à quoi les conditions de température devraient être modérées et sa température de surface peut être proche de la température de la surface de la Terre.
«Cette découverte est le résultat de plus d'une décennie de surveillance intensive avec le récepteur HARPS, combinée à des techniques modernes de traitement et d'analyse des données», explique Nicolas Astudillo-Defru, l'un des auteurs de la découverte de l'Université de Genève en Suisse.
L'exoplanète Ross 128 b imaginée par un artiste. Crédit : ESO/M. Messager de Korn
Les résultats indiquent que Ross 128 b est 20 fois plus proche de son étoile mère que la Terre ne l’est du Soleil (une année sur l’exoplanète dure 9,9 jours terrestres). Mais comme son étoile est une naine rouge sombre et froide avec une température de surface près de la moitié de celle du Soleil, la planète reçoit seulement 1,38 fois plus d’énergie que la Terre n’en reçoit du Soleil.
Selon les calculs, la température de surface de Ross 128 b varie de -60°C à +20°C. Cependant, à l’heure actuelle, les chercheurs n’ont pas été en mesure de déterminer avec précision si Ross 128 b orbite à l’intérieur, à l’extérieur ou à la limite de la zone habitable.
Habitabilité des mondes autour des naines rouges
Les naines rouges font partie des étoiles les plus froides et les plus faibles de l'Univers. Cela en fait des objets très attractifs pour la recherche d’exoplanètes, et ils sont étudiés plus souvent et plus en détail. Les mondes petits et froids, semblables à la Terre, sont plus faciles à détecter dans de telles étoiles que dans des étoiles comme le Soleil.
De nombreuses naines rouges connaissent des événements périodiques au cours desquels leurs planètes sont exposées à de puissants rayonnements ultraviolets et à rayons X, mais Ross 128 est une étoile beaucoup plus silencieuse et sa planète est donc la plus proche de nous sur laquelle la vie est possible.
Ross 128 b – notre voisin après 79 000 ans
Maintenant, l'étoile Ross 128 est à environ 11 années-lumière, mais elle se déplace dans notre direction, et dans 79 000 ans (à l'échelle cosmique, ce n'est qu'un instant), elle deviendra notre plus proche voisine cosmique, et la planète Ross 128 b, non, le plus proche de la Terre est une exoplanète !
Etude des ambiances
Récemment, les astronomes ont découvert de plus en plus d'exoplanètes avec des températures de surface modérées, et la prochaine étape de leur étude devrait être une étude détaillée de la structure et de la composition chimique de leurs atmosphères.
Un pas de géant dans cette direction serait la découverte de biomarqueurs (tels que l'oxygène) dans l'atmosphère de nos exoplanètes les plus proches, et les scientifiques espèrent vivement que cette étape sera franchie par l'ESO (ELT), actuellement en construction, dont Ross 128 être l'une des premières cibles d'observation.
NEW YORK, 25 août. /Corr. TASS Alexeï Kachaline/. Les astronomes ont découvert la planète la plus proche de notre système solaire (exoplanète), semblable à la Terre et propice à la vie. Nous parlons de Proxima B, qui orbite autour de l'étoile Proxima Centauri. Les principales conclusions des scientifiques ont été publiées sur le site Internet de la revue Nature.
Il n'y a pas d'exoplanètes plus proches et cela ne peut pas être
Une équipe dirigée par Guillem Anglada-Escudé de l'Université Queen Mary de Londres a conclu qu'il s'agit de la planète la plus proche de la Terre, propice à l'existence de la vie organique sous une forme ou une autre. "La bonne nouvelle est qu'elle (la planète) est proche. Cependant, être à proximité n'est pas seulement une bonne chose, c'est un rêve devenu réalité pour les astronomes qui souhaitent continuer à observer l'objet", a déclaré le co-auteur Ansgar Reiners. .
"Ce n'est pas seulement la plus proche des planètes telluriques déjà découvertes, mais aussi, probablement, la planète la plus proche de nous en dehors du système solaire qui a déjà été découverte ou qui sera découverte. Il n'y a aucune étoile située plus près (que Proxima Centauri ) au système solaire, respectivement, la planète (cette étoile) est située la plus proche du système solaire », a expliqué Anglada-Escudé.
Relativement similaire à la Terre
Proxima B est située à seulement 4,2 années-lumière du système solaire, soit 266 000 fois la distance entre la Terre et le Soleil. Jusqu’à présent, les planètes les plus proches de nous étaient considérées comme celles en orbite autour de l’étoile TRAPPIST-1 (une naine rouge). Elle se trouve à 40 années-lumière de la Terre.
Proxima B atteint 1,3 fois notre masse et tourne autour de son étoile en 11,2 jours. La distance entre la planète et son étoile atteint seulement 5 % de la distance entre la Terre et le Soleil. Cependant, Proxima Centauri est beaucoup plus froide que notre étoile, sa relative proximité n'exclut donc pas la présence d'eau liquide à la surface de Proxima B.
Les scientifiques supposent l'existence d'une atmosphère sur la planète et estiment la température de l'air à sa surface entre 30 et 40 degrés. Sans l'atmosphère, ce chiffre serait de 28,9 à 40 degrés en dessous de zéro.
Facteur défavorable
Cependant, outre les facteurs favorables, Proxima B présente également des facteurs défavorables. Ainsi, les chercheurs estiment que le niveau de rayonnement ultraviolet et de rayonnement auquel la planète est exposée est 100 fois plus fort que sur Terre.
Les scientifiques estiment qu'il serait souhaitable de "mener des études supplémentaires sur le corps céleste en utilisant la spectroscopie à haute résolution et des observations directes dans les décennies à venir, ainsi que par le biais d'expéditions (sans pilote) dans les siècles à venir". Auparavant, grâce aux informations transmises à la Terre par le télescope Kepler, plus d'un millier d'exoplanètes avaient été découvertes dans notre galaxie - la Voie Lactée - appartenant à des systèmes formés autour de centaines d'étoiles. La NASA s'attend à ce que de nouvelles données à leur sujet soient obtenues à l'aide du télescope James Webb, dont la mise en orbite est prévue en 2018.
Les planètes naines comme Cérès et Pluton, ainsi que d’autres gros astéroïdes, ressemblent aux planètes terrestres dans la mesure où elles ont une surface rocheuse. Cependant, ils sont davantage constitués de glace que de pierre.
groupe terrestre
La plupart des planètes découvertes en dehors du système solaire sont des géantes gazeuses, car elles sont les plus faciles à détecter. Mais depuis 2005, des centaines d’exoplanètes terrestres potentielles ont été découvertes, en grande partie grâce à la mission spatiale Kepler. La plupart des planètes sont connues sous le nom de « super-Terres » (c'est-à-dire des planètes dont la masse est comprise entre la Terre et Neptune).
Exemples d'exoplanètes terrestres, une planète avec une masse de 7 à 9 terrestres. Cette planète orbite autour de l’étoile naine rouge Gliese 876, située à 15 années-lumière de la Terre. L'existence de trois (ou quatre) exoplanètes terrestres a également été confirmée entre 2007 et 2010 dans le système de Gliese 581, une autre naine rouge située à environ 20 années-lumière de la Terre.
Le plus petit d'entre eux, Gliese 581 e, ne pèse que 1,9 fois la masse de la Terre, mais orbite trop près de l'étoile. Les deux autres, Gliese 581 c et Gliese 581 d, ainsi que la quatrième planète proposée, Gliese 581 g, sont plus massives et orbitent à l'intérieur de l'étoile. Si cette information se confirme, le système deviendra intéressant pour la présence de planètes telluriques potentiellement habitables.
La première exoplanète terrestre confirmée, Kepler-10b, une planète de masse 3-4 terrestre située à 460 années-lumière de la Terre, a été découverte en 2011 par la mission Kepler. La même année, l’Observatoire spatial Kepler publiait une liste de 1 235 candidats exoplanétaires, dont six « super-Terres » situées dans la zone potentiellement habitable de leur étoile.
Depuis lors, Kepler a découvert des centaines de planètes allant de la Lune à la grande Terre, et encore plus de candidates au-delà de ces tailles.
Les scientifiques ont proposé plusieurs catégories pour classer les planètes telluriques. Planètes silicatées- Il s'agit du type standard de planète tellurique dans le système solaire, constitué principalement d'un manteau solide silicaté et d'un noyau métallique (fer).
Planètes de fer est un type théorique de planète tellurique composée presque entièrement de fer, elle est donc plus dense et a un rayon plus petit que les autres planètes de masse comparable. On pense que ces types de planètes se forment dans des régions à haute température proches de l’étoile, où le disque protoplanétaire est riche en fer. Mercure peut être un exemple d'un tel groupe : il s'est formé près du Soleil et possède un noyau métallique qui équivaut à 60 à 70 % de la masse planétaire.
Planètes sans noyau- un autre type théorique de planètes telluriques : elles sont composées de roches silicatées, mais ne possèdent pas de noyau métallique. En d’autres termes, les planètes sans noyau sont à l’opposé d’une planète de fer. On pense que les planètes sans noyau se forment plus loin de l’étoile, où l’oxydant volatil est plus abondant. Et bien que nous n'ayons pas de telles planètes, il existe de nombreuses chondrites - des astéroïdes.
Enfin il y a planètes carbonées(appelées « planètes diamant »), une classe théorique de planètes constituées d'un noyau métallique entouré principalement de minéraux à base de carbone. Encore une fois, il n’existe pas de telles planètes dans le système solaire, mais il existe une abondance d’astéroïdes riches en carbone.
Jusqu'à récemment, tout ce que les scientifiques savaient sur les planètes - y compris comment elles se sont formées et quels types il en existait - provenait de l'étude de notre propre système solaire. Mais avec le développement de la recherche sur les exoplanètes, qui a connu un essor considérable au cours des dix dernières années, notre connaissance des planètes a considérablement augmenté.
D’une part, nous avons compris que la taille et l’échelle des planètes sont bien plus grandes qu’on ne le pensait auparavant. De plus, c’est la première fois que nous voyons de nombreuses planètes semblables à la Terre (qui peuvent également être habitables) exister dans d’autres systèmes solaires.
Qui sait ce que nous trouverons lorsque nous pourrons envoyer des sondes et des missions habitées sur d’autres planètes telluriques ?
L'exoplanète Kepler-186f, située à environ 500 années-lumière de la Terre, est devenue la première des dizaines de planètes déjà découvertes autour d'étoiles lointaines, qui non seulement ont des tailles à peu près similaires à celles de notre planète d'origine, mais qui gravitent également autour de leurs étoiles centrales dans ce qu'on appelle zone habitable - c'est-à-dire considérée comme un espace potentiellement habitable. Ainsi, on peut les appeler non seulement des planètes telluriques, mais aussi des planètes véritablement semblables à la Terre. Une nouvelle étude a confirmé que Kepler-186f est en fait encore plus similaire à la Terre qu'on ne le pensait auparavant. De plus, le résultat peut être facilement transféré à d’autres planètes potentiellement semblables à la Terre.
Rendu d'artiste de l'exoplanète Kepler-186f. Illustration NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle
La planète Kepler-186f a été découverte au printemps 2014, après quoi des chercheurs dirigés par le professeur Gongzhi Li du Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) ont commencé à l'étudier pour le comportement de son axe de rotation planétaire. "Ce comportement détermine l'inclinaison de l'axe de la planète, qui peut changer avec le temps", expliquent les scientifiques. « L’inclinaison de l’axe de la planète détermine les saisons et le climat locaux, car elle détermine la quantité de lumière solaire que la surface de la planète reçoit, où et quand. »
Comme l'écrit un article publié dans le dernier numéro de The Astronomical Journal, l'inclinaison axiale de Kepler-186f est très stable, c'est pourquoi elle peut facilement être comparée à celle de notre Terre. Ainsi, Kepler-186f présente des saisons régulières et uniformes et un climat stable.
Les scientifiques de Georgia Tech sont arrivés à des résultats similaires sur la base de leur analyse de la super-Terre Kepler-62f, une planète rocheuse plusieurs fois plus grande que la Terre en orbite autour d'une étoile située à environ 1 200 années-lumière.
Quant à Kepler-186f, cette planète est 10 % plus petite que notre Terre. Certes, sa masse, sa composition et sa densité sont encore inconnues des scientifiques. Il lui faut 130 jours pour accomplir une révolution autour de son étoile. Elle tourne autour de son étoile dans la constellation du Cygne, ainsi que de quatre autres planètes déjà découvertes.
Avant la découverte de Kepler-186f, Kepler-62f était considérée comme l'exoplanète la plus semblable à la Terre. Il est vrai qu’elle est 40 % plus grande que notre planète et qu’elle est censée être recouverte par un océan global. Cette planète orbite autour de son étoile dans la constellation de la Lyre, ainsi que de quatre planètes déjà découvertes.
Lorsqu’on leur demande quelle est l’importance de l’inclinaison de l’axe de la planète pour son climat, les scientifiques répondent en citant l’exemple de notre voisine Mars. "La forte variabilité de l'inclinaison axiale de Mars, qui peut varier entre 0 et 60 degrés, pourrait avoir amené la Mars autrefois humide qu'elle était il y a des milliards d'années à perdre de plus en plus son atmosphère, provoquant l'évaporation de ses eaux de surface et la planète devenue le monde désertique d’aujourd’hui. Et ceci malgré le fait que Mars tourne autour du Soleil toujours dans la zone habitable », explique Lee. A titre de comparaison : l'inclinaison de l'axe de la Terre ne fluctue que dans la plage de 22,1 à 24,5 degrés, et ce pendant environ 10 000 ans.
L'arrière-plan
La zone de vie est l'espace autour d'une étoile, dans lequel de l'eau liquide peut exister à la surface des planètes en orbite autour d'elle, créant ainsi la base d'une vie au moins de type terrestre.
L'orientation angulaire de l'orbite d'une planète autour de son étoile centrale peut fluctuer en raison des interactions gravitationnelles avec d'autres planètes du même système si les planètes orbitent à peu près à la même vitesse autour de leur étoile et tournent également uniformément autour de leur propre colonne vertébrale. Mars et la Terre interagissent également de cette manière, ainsi que, probablement, Mercure et Vénus. La pire option dans ce cas est de fortes fluctuations de l'orientation de l'axe planétaire. Et tandis que la Lune terrestre assure la stabilisation de l'axe de rotation terrestre, les lunes de la planète rouge n'ont pas la taille ou la masse requise pour cela.
"Nous pensons que les deux exoplanètes que nous avons étudiées sont très différentes de la paire planétaire Mars et Terre, car elles ont des interactions beaucoup plus faibles avec leurs planètes voisines", explique Lee. « Nous ne savons toujours pas non plus si ces planètes ont des lunes. Mais même sans lunes stabilisatrices, nos calculs suggèrent que les inclinaisons axiales de Kepler-186f et Kepler62f sont stables depuis des millions d’années.
On ne sait toujours pas non plus si de l'eau existe sur l'une ou les deux planètes, sans parler de l'existence probable de la vie sur celles-ci. Cependant, les deux planètes sont considérées comme des candidates prometteuses pour la vie extraterrestre.
"Notre étude est la première à examiner la stabilité climatique des exoplanètes en général et vise à contribuer à la compréhension de mondes lointains potentiellement habitables", conclut Lee. «C'est vrai, je crois que jusqu'à présent, nous savons très peu de choses sur l'origine de la vie en général, ce qui exclut clairement la possibilité d'une vie sur des planètes aux saisons irrégulières. Après tout, même sur Terre, la vie est étonnamment diversifiée et a déjà prouvé une incroyable résistance aux conditions et circonstances hostiles à son existence. Bien entendu, le début de la vie sur une planète au climat stable serait en effet beaucoup plus simple.»
