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Deux super-terres rocheuses découvertes autour d’une étoile proche, et l’une pourrait être habitable

Illustration de deux exoplanètes rocheuses transitant par une étoile naine rouge. (NASA, ESA, et G. Bacon/STScI)

Une étoile naine rouge située à seulement 105 années-lumière pourrait abriter au moins un monde habitable.

En orbite proche de l’étoile froide et peu lumineuse, les scientifiques ont découvert et confirmé la présence de deux exoplanètes rocheuses, dont l’une se trouve confortablement installée à une distance de l’étoile connue sous le nom de zone habitable.

Des observations de suivi seront nécessaires pour déterminer plus précisément la nature de l’exoplanète, mais cette découverte est passionnante et suggère que d’autres mondes de ce type attendent d’être découverts dans le voisinage de l’étoile.

Même si l’exoplanète n’est pas habitable, les mondes dans la zone habitable sont relativement rares, surtout les mondes rocheux.

Dans tous les cas, cette découverte est une donnée importante pour caractériser la population de ces exoplanètes.

Les deux exoplanètes ont été découvertes grâce aux observations du télescope de chasse aux exoplanètes TESS de la NASA.

En observant une petite étoile naine rouge nommée LP 890-9 (alias TOI-4306), le télescope a détecté les faibles baisses régulières de la lumière de l’étoile, caractéristiques d’une exoplanète orbitant entre nous et l’étoile, passages connus sous le nom de transits, sur une période de 2,7 jours.

Les données sur les transits peuvent nous en apprendre beaucoup sur une exoplanète. Il y a d’abord le fait qu’elle existe. Ensuite, il y a la période orbitale. Et, en fonction de l’atténuation de la lumière des étoiles, les scientifiques peuvent également déduire le diamètre de l’exoplanète.

Mais pour confirmer la détection et obtenir davantage de données sur les exoplanètes, d’autres observations sont nécessaires à l’aide de différents instruments.

« Ce suivi », explique l’astronome Laetitia Delrez de l’Université de Liège en Belgique, « est particulièrement important dans le cas d’étoiles relativement froides, comme TOI-4306, qui émettent la plupart de leur lumière dans le proche infrarouge et pour lesquelles TESS a une sensibilité plutôt limitée ».

Elle et son équipe ont utilisé les télescopes du consortium SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), sensibles aux longueurs d’onde du proche infrarouge émises par TOI-4306. Les données de transit obtenues lors de ces observations ont confirmé l’existence de l’exoplanète, nommée LP 890-9b.

L’équipe a ensuite recherché des exoplanètes qui auraient pu être manquées par TESS – et a trouvé un deuxième monde, légèrement plus éloigné de l’étoile que LP 890-9b. Cette exoplanète, nommée LP 890-9c, a une période orbitale de 8,4 jours.

D’autres données, dont des mesures de vitesse radiale qui déterminent la force gravitationnelle qu’une exoplanète exerce sur une étoile et permettent ainsi de déduire leur masse, ont permis à l’équipe de caractériser les deux exoplanètes en détail.

Bien que les deux masses n’aient pas été mesurées, les données de vitesse radiale ont donné aux scientifiques une limite supérieure de masse pour les deux exoplanètes.

LP 890-9b a environ 1,32 fois le diamètre de la Terre, et jusqu’à 13 fois sa masse.

LP 890-9c a un diamètre environ 1,37 fois supérieur à celui de la Terre et une masse jusqu’à 25 fois supérieure.

Ces mesures sont cohérentes avec la densité des mondes rocheux, comme la Terre, Mars et Vénus, plutôt que des mondes gazeux ou glacés comme Jupiter ou Neptune.

Cela signifie que les exoplanètes peuvent être classées dans la catégorie des super-Terres – des mondes rocheux plus grands que la Terre et plus petits que Neptune.

L’endroit où elles orbitent autour de l’étoile – en particulier l’exoplanète extérieure, LP 890-9c – est le point le plus intéressant.

C’est l’une des premières choses que les scientifiques recherchent pour évaluer l’habitabilité potentielle d’un monde étranger. Une exoplanète trop proche ou trop éloignée de son étoile sera respectivement trop chaude ou trop froide pour la vie telle que nous la connaissons.

Mais il existe une zone tempérée, ou habitable, dans le voisinage orbital de chaque étoile, dans laquelle de l’eau liquide pourrait confortablement s’installer à la surface d’une planète.

LP 890-9c est peut-être sur une orbite proche de son étoile par rapport à la Terre, mais cette étoile est beaucoup, beaucoup plus froide et plus faible que le Soleil.

À sa position orbitale, l’exoplanète se trouve dans la zone habitable conservatrice de son étoile, recevant des niveaux de rayonnement stellaire similaires à ceux de la Terre.

Après le système TRAPPIST, c’est le deuxième monde potentiellement habitable le plus prometteur découvert à ce jour, ont déclaré les chercheurs.

« Mais nous ne devons pas nous emballer. Être au bon endroit ne garantit pas une plage de palmiers », déclare l’astronome Robert Wells de l’université de Berne en Allemagne.

« Notre planète voisine Vénus, qui est, pour ainsi dire, une cocotte-minute riche en dioxyde de carbone, à près de 500 degrés Celsius, est également proche de cette zone dite habitable autour du Soleil. »

LP 890-9c est très proche du point où une jeune planète pourrait être prise dans un effet de serre excessif, comme Vénus, mais nous ne savons pas avec certitude ce qui se passe là-bas.

Une deuxième équipe de scientifiques, dont certains des auteurs de l’article sur LP 890-9, a déjà soumis une préimpression interrogeant ce mystère, mais nous ne saurons probablement rien avant d’avoir obtenu des observations de l’atmosphère de l’exoplanète, si elle en a une.

Le télescope spatial James Webb s’est déjà montré habile à cet égard. Comme vous pouvez l’imaginer, le télescope est très demandé, et il faudra peut-être attendre un certain temps pour obtenir des observations.

D’un autre côté, une cible aussi prometteuse que LP 890-9c peut justifier une bousculade, car quel que soit le résultat, nous avons quelque chose à apprendre d’elle.

« Il est important », déclare l’astronome Amaury Triaud de l’Université de Birmingham au Royaume-Uni, « de détecter autant de mondes terrestres tempérés que possible afin d’étudier la diversité des climats des exoplanètes et, à terme, d’être en mesure de mesurer la fréquence d’apparition de la biologie dans le Cosmos. »

La recherche a été publiée dans Astronomy & Astrophysics.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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