Une planète "habitable" à vingt années-lumière de la Terre
Publié par Michel le 26/04/2007 à 00:00
Source: CNRS
Illustrations: © ESO
Des chercheurs de trois laboratoires français (1) associés au CNRS, de l'Observatoire de Genève et du Centre d'astronomie de Lisbonne viennent de détecter pour la première fois un système planétaire extrasolaire incluant une planète de type terrestre habitable. Située 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, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) de 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...) 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.) Gl581, à 20,5 années-lumière de notre 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...), cette "super 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 plus grande et la plus massive des quatre...)" est la plus légère des 200 planètes extrasolaires connues à ce jour (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...). Elle est aussi la première à posséder à la fois une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) solide ou liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement...) et une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert de...) proche de celle de la Terre.

Ces points communs avec notre planète permettent d'imaginer l'existence d'une éventuelle vie (La vie est le nom donné :) extra-terrestre. Cette découverte est à paraître dans la revue Astronomy & Astrophysics.


Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) du système planétaire (Un système planétaire (parfois appelé abusivement système stellaire) est composé de planètes et divers corps célestes inertes (astéroïdes, comètes...) gravitant autour d'une...) autour de la naine rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) Gliese 581.
Le système contient trois planètes peu massives, y compris une planète
de 5 fois la 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...) de la Terre et sans doute rocheuse.
Située 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 être conjointement...), l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) y est probablement liquide

L'étoile Gl581 est une étoile naine rouge (de très faible masse). Située à 20,5 années-lumière de la Terre, elle figure parmi les 100 étoiles les plus proches de notre 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 (autrement...) et sa masse est de moins du tiers de celle 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 type naine jaune, et composée...). Les naines rouges sont des cibles privilégiées 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...) de planètes habitables. En effet, ces étoiles étant relativement peu lumineuses, leurs planètes habitables orbitent près d'elles, et sont alors plus facilement détectables (2). De plus, les naines rouges sont les étoiles les plus nombreuses de la Galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir...): sur les 100 étoiles les plus proches de nous, 80 font partie de cette famille.

La température d'une planète dépend à la fois de la distance à son étoile, mais aussi de sa capacité à réfléchir une partie de 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...) qu'elle reçoit (albédo). Les modèles utilisés par les chercheurs indiquent que la température moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble...) de cette planète extrasolaire est comprise entre 0 et 40 degrés Celsius (3). Ces conditions permettent la présence d'eau liquide à sa surface. D'une masse très faible (5 fois celle de la Terre), cette planète 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 gravitation.) autour de l'étoile Gl581 en 13 jours. Pour une telle masse, les modèles prévoient soit une constitution rocheuse (comme pour la Terre), soit une surface couverte par un océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en...). La gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) à sa surface est 2,2 fois celle à la surface de la Terre, et son rayon 1,5 fois supérieur à celui de la Terre. De par sa température (qui la rend habitable) et sa relative proximité avec notre propre système solaire (20,5 années-lumière seulement), cette planète va devenir la cible privilégiée des prochaines missions dédiées à la recherche de vie extra-terrestre, notamment avec le satellite (Satellite peut faire référence à :) DARWIN.

Une autre planète orbitant en 5,4 jours autour de l'étoile Gl581, et de la masse de Neptune, avait déjà été découverte en 2005 par la même équipe. En même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) que la planète habitable, ces chercheurs ont également mis en évidence une troisième planète, d'une masse 8 fois supérieure à celle de la Terre et orbitant en 84 jours autour de cette même étoile. Le système de Gl581 est donc constitué d'au moins 3 planètes de moins de 15 fois la masse de la Terre: la première de masse comparable à Neptune et ces deux super Terres, dont la 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...) est à une distance de son étoile qui la rend habitable.

Pour ces observations, les chercheurs ont utilisé le spectrographe de nouvelle génération HARPS (4) installé au foyer du 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 la taille apparente des...) de 3,6 mètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre...) de l'ESO à La Silla, au Chili (5). Il est à noter que 4 des 5 planètes connues autour des naines rouges, de moins de 20 fois la masse de la Terre, ont été découvertes par la même équipe franco-suisse-portugaise, en utilisant HARPS.


L'étoile Gliese 581

Notes:

(1) LAOG, Observatoire des sciences de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) de Grenoble (CNRS/Université de Grenoble 1) ; Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel...) d'Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers...) de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin...) (CNRS/Université Paris VI) ; Service d'Aéronomie du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), Verrières le Buisson (CNRS/Université Paris VI/Université Saint-Quentin).

(2) Notamment par la méthode des vitesses radiales: les mouvements, et donc la vitesse (On distingue :) d'une étoile, sont influencés par la présence d'une planète orbitant autour d'elle ; la méthode des vitesses radiales qui est actuellement la plus prolixe en découverte de planètes mesure les variations de vitesses de l'étoile qui permettent de remonter aux caractéristiques physiques de la planète.

(3) Si cette planète extrasolaire possède le même albédo (L'albédo est le rapport de l'énergie solaire réfléchie par une surface sur l'énergie solaire incidente. On utilise une échelle graduée de 0 à 1, avec 0 correspondant au...) que la Terre, sa température moyenne doit être de 40 degrés Celsius, si elle possède le même albédo que Vénus, sa température ne sera alors que de 0 degrés Celsius. Dans tous les cas, l'eau liquide peut être présente à sa surface.

(4) High Accuracy Radial Velocity for Planetary Searcher

(5) L'évolution récente des moyens d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré...), et notamment la mise en service de HARPS, révèle que de nombreuses planètes peu massives (de moins de 15 fois la masse de la Terre) orbitent autour de naines rouges et d'étoiles comme notre Soleil.


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