Confirmation de l'existence d'une planète proche similaire à la Terre

Publié par Adrien le 29/05/2020 à 13:00
Source: Université de Genève
Une étude à laquelle a participé l'Université de Genève confirme l'existence d'une planète similaire à la Terre autour de l'étoile la plus proche du Soleil.


Cette représentation d'artiste montre une vue de la surface de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la...) Proxima b en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la...) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter,...) de la naine rouge (En astronomie, les naines rouges sont les étoiles les moins massives ; en-deçà, ce sont les naines brunes, qui ne sont pas vraiment des étoiles.) Proxima du Centaure, l'étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) la plus proche du Système Solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui...).
© ESO/M. Kornmesser

La présence d'une planète de la taille de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la...) autour de l'étoile la plus proche du système solaire, Proxima du Centaure, a été confirmée par une équipe internationale dont font partie des chercheurs de l'Université de Genève (L'université de Genève (UNIGE) est l'université publique du canton de Genève en Suisse. Fondée en 1559 par Jean Calvin, sous le nom d'Académie de Genève,...) (UNIGE). Selon les résultats, à paraître dans la revue Astronomy & Astrophysics, la planète en question, Proxima b, possède une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps...) de 1,17 masses terrestres et évolue dans la zone habitable (En astronomie, une zone habitable (ZH) est une région de l'espace où les conditions sont favorables à l'apparition de la vie. Il y a deux types de régions qui peuvent...) de son étoile autour de laquelle elle tourne en 11,2 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa durée...). Cette avancée a été rendue possible grâce aux mesures de vitesse (On distingue :) radiale d'une précision inédite effectuées avec ESPRESSO, le spectrographe de fabrication suisse le plus précis actuellement en opération et installé sur le Very Large Telescope au Chili. Proxima b a été détectée une première fois il y a quatre ans à l'aide d'un spectrographe plus ancien, HARPS, également développé par l'équipe genevoise, qui avait alors mesuré une faible perturbation de la vitesse de l'étoile suggérant la présence d'un compagnon.

Le spectrographe ESPRESSO a effectué des mesures de vitesse radiale sur l'étoile Proxima Centauri (Proxima Centauri est l'étoile la plus proche du système solaire. Elle est aussi appelée Alpha Centauri C ou en français Proxima du Centaure. C'est une naine rouge de magnitude apparente 11, qui comme son nom l'indique est située dans la...), située à seulement 4,2 années-lumière du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de...), avec une précision de 30 centimètres par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de...) (cm/s), soit environ trois fois supérieure à celle obtenue avec HARPS, un appareil du même type mais de la génération précédente.

"Nous étions déjà très contents des performances de HARPS, à l'origine de la découverte de centaines d'exoplanètes ces dernières 17 années, témoigne Francesco Pepe, professeur au Département d'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas...) au sein de la Faculté des sciences de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) de Genève (UNIGE) et responsable d'ESPRESSO. Qu'ESPRESSO puisse produire des mesures encore bien meilleures nous réjouit. Cela représente une récompense gratifiante pour un travail d'équipe qui a duré presque dix ans."

"Confirmer Proxima b était une tâche importante, estime Alejandro Suarez Mascareño et auteur principal de la publication. C'est l'une des planètes les plus intéressantes connues dans le voisinage (La notion de voisinage correspond à une approche axiomatique équivalente à celle de la topologie. La topologie traite plus naturellement les notions globales comme la continuité qui s'entend ici comme la continuité en tout point. En...) solaire." Les mesures d'ESPRESSO ont permis de préciser que la masse minimale de Proxima b était de 1,17 masse terrestre (la précédente estimation était de 1,3) et qu'elle tourne autour de son étoile en 11,2 jours seulement.

Et la vie dans tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) ça ?

"ESPRESSO a permis de mesurer la masse de cette planète avec une précision de plus d'un dixième de la masse de la Terre (La masse de la Terre (M) est estimée à 5,9736×1024 kg. Elle est obtenue à partir de la connaissance très précise fournie par la géodésie spatiale de la...), se réjouit Michel Mayor (Michel Mayor (12 janvier 1942 dans le canton de Vaud, Suisse) est un astrophysicien suisse. Membre de l'observatoire de Genève et professeur à l'université de Genève, il est, avec Didier...), prix Nobel de physique (Le prix Nobel de physique est une récompense gérée par la Fondation Nobel, selon les dernières volontés du testament du...) 2019, professeur honoraire à la Faculté des sciences et "architecte (L'architecte est le professionnel du bâtiment dont la fonction est de concevoir et de diriger la réalisation d'une œuvre d'architecture pour le compte d'un...)" de tous les instruments de type ESPRESSO. C'est du jamais vu."

Bien qu'elle soit environ 20 fois plus proche de son étoile que ne l'est la Terre du Soleil, Proxima b reçoit une énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) comparable, de telle sorte que la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie...) à sa surface pourrait permettre à l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), s'il y en a, d'être par endroits sous forme liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) et donc d'abriter la vie. Cela dit, si Proxima b est bien une candidate idéale pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) de biomarqueurs, il y a encore bien des pas à franchir avant de pouvoir suggérer que la vie ait pu se développer à sa surface. En effet, l'étoile Proxima est une naine rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) active qui bombarde sa planète de rayons X: elle en reçoit environ 400 fois plus que la Terre.

"Existe-t-il une atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) qui protège la planète de ces rayons mortels ? s'interroge Christophe Lovis, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de...) au Département d'astronomie de l'UNIGE et responsable des performances scientifiques et du traitement des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) d'ESPRESSO. Et si cette atmosphère existe, contient-elle les éléments chimiques favorables au développement de la vie (l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) par exemple) ? Depuis combien de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) ces conditions favorables existent ? Nous allons nous attaquer à toutes ces questions, notamment à l'aide de futurs instruments comme les spectromètres RISTRETTO, que nous allons construire spécialement pour détecter la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La...) émise par Proxima b, et HIRES qui sera installé sur le futur (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que...) géant ELT de 39 m que l'Observatoire européen austral (Le mot austral (du latin australis) est un adjectif qualifiant ce qui se situe dans l'hémisphère sud.) (ESO) construit au Chili."

Surprise: une deuxième planète ?

En attendant, la précision des mesures effectuées par ESPRESSO pourrait apporter une autre surprise. L'équipe a en effet trouvé des indications d'un second signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps...) dans les données dont la cause n'a pu être établie de manière définitive. "Si ce signal était d'origine planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres représentés sont...), cette éventuelle autre planète, accompagnant Proxima b, aurait une masse inférieure au tiers de la masse de la Terre et deviendrait la plus petite planète jamais mesurée par la méthode des vitesses radiales", ajoute Francesco Pepe.

Il faut préciser qu'ESPRESSO, mis en fonction en 2017, en est à ses débuts et ces premiers résultats ouvrent des déjà perspectives insoupçonnées. Le chemin parcouru est vertigineux depuis la découverte de la première planète extrasolaire par Michel Mayor et Didier Queloz, tous deux du Département d'astronomie de l'UNIGE. En 1995, la géante gazeuse (Les géantes gazeuses sont les plus grandes des planètes. Elles sont dites gazeuses, par opposition aux planètes telluriques, en raison de l'épaisse...) 51Peg b a été détectée avec le spectrographe ELODIE affichant une précision de 10 mètres par seconde (m/s). Aujourd'hui, ESPRESSO, avec ses 30 cm/s (et bientôt 10 après les derniers réglages) permettra peut-être d'étudier des mondes rappelant la Terre.
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