Principal AstronomieFinalement! Une super-terre de faible masse avec une atmosphère géniale

Finalement! Une super-terre de faible masse avec une atmosphère géniale

Astronomie : Finalement!  Une super-terre de faible masse avec une atmosphère géniale

En 2015, les astronomes ont découvert une planète extrasolaire intrigante située dans un système d'étoiles à 39 années-lumière de la Terre. Malgré une orbite très proche de son étoile mère, cette planète «semblable à Vénus» - connue sous le nom de GJ 1138b - semblait encore suffisamment froide pour créer une atmosphère. En peu de temps, un débat s’ensuit sur le type d’atmosphère qu’il peut avoir, qu’il s’agisse d’une «Vénus sèche» ou d’une «Vénus humide».

Et maintenant, grâce aux efforts d'une équipe internationale de chercheurs, l'existence d'une atmosphère s'est confirmée autour de GJ 1138b. En plus de régler le débat sur la nature de cette planète, il marque également la première fois qu’une atmosphère est détectée autour d’une Super-Terre de faible masse. En plus de cela, GJ 1138b est maintenant la planète la plus éloignée de la Terre, connue pour avoir une atmosphère.

Sous la direction de John Southworth (Université de Keele) et Luigi Mancini (Université de Rome Tor Vergata), l'équipe de recherche comprenait des membres de l'Institut Max Planck pour l'astronomie (MPIA), de l'Institut national d'astrophysique (INAF), de l'Université de Université de Cambridge et de Stockholm. Leur étude, intitulée "Détection de l'atmosphère de l'exoplanète de masse terrestre 1, 6 GJ 1132b", a récemment été publiée dans The Astrophysical Journal.

Vue d'artiste de l'exoplanète «à la mode», GJ 1132b. Crédit: cfa.harvard.edu

En utilisant l’imageur GROND sur le télescope ESO / MPG de 2, 2 m de l’observatoire de La Silla, l’équipe a surveillé GJ 1132b à différentes longueurs d’onde lorsqu’il passait devant son étoile mère. Compte tenu de la période orbitale de la planète (1, 6 jour), ces transits se produisent assez souvent, ce qui offre de nombreuses occasions de la voir passer devant son étoile. Ce faisant, ils ont surveillé l'étoile pour détecter une légère diminution de sa luminosité.

Comme le Dr. Southworth l'a expliqué à Univers par courrier électronique, ces observations ont confirmé l'existence d'une atmosphère:

«Ce que nous avons fait était de mesurer la quantité de gradation à 7 longueurs d’onde différentes dans la lumière optique et dans le proche infrarouge. À l'une de ces longueurs d'onde (IR), la planète semblait légèrement plus grande. Cela indique que la planète est entourée d'une grande atmosphère qui laisse passer la majeure partie de la lumière stellaire, mais est opaque à une longueur d'onde.

Les membres de l’équipe de l’Université de Cambridge et du MPIA ont ensuite procédé à des simulations pour déterminer la composition de cette atmosphère. En fin de compte, ils ont conclu que l'atmosphère atmosphérique était très épaisse et riche en eau et / ou en méthane, ce qui contredisait les théories récentes selon lesquelles la planète avait une atmosphère mince et ténue (une «Vénus desséchée»).

Observatoire Paranal de l'ESO, situé dans le désert d'Atacama au Chili. Crédit: ESO

C'était aussi la première fois qu'une atmosphère était confirmée autour d'une planète dont la taille et la masse ne sont pas significativement plus grandes que la Terre. Dans le passé, les astronomes ont détecté des atmosphères autour de nombreuses autres exoplanètes. Mais dans ces cas, les planètes étaient soit des géantes gazeuses, soit des planètes de plusieurs fois la taille et la masse de la Terre (alias "Super-Earths"). Cependant, GJ 1132b est 1, 6 fois plus massif que la Terre et mesure 1, 4 rayon terrestre.

De plus, ces découvertes constituent une étape importante dans la recherche de la vie au-delà de notre système solaire. À l’heure actuelle, les astronomes cherchent à déterminer la composition chimique de l’atmosphère d’une planète afin de déterminer si elle pourrait être habitable. Là où la bonne combinaison de déséquilibres chimiques existe, la présence d'organismes vivants est considérée comme une cause possible.

En étant en mesure de déterminer qu'une planète située à l'extrémité inférieure de l'échelle de la super-Terre possède une atmosphère, nous nous rapprochons de la possibilité de déterminer l'habitabilité des exoplanètes. La détection d'une planète porteur d'atmosphère autour d'une étoile de type M (naine rouge) est également une bonne nouvelle en soi. Les étoiles naines rouges naines de faible masse sont les étoiles les plus communes de la galaxie, et des découvertes récentes ont indiqué qu’elles pourraient être notre meilleur atout pour trouver des mondes habitables.

Outre la détection de plusieurs planètes terrestres autour des étoiles naines rouges au cours des dernières années (dont sept autour d'une seule étoile (TRAPPIST-1)), il existe également des recherches qui suggèrent que ces étoiles sont capables d'accueillir un grand nombre de planètes. En même temps, on se demandait si les naines rouges sont trop variables et instables pour supporter des mondes habitables.

Vue d'artiste de Kepler-1649b, le monde «à la Vénus» en orbite autour d'une étoile de la classe M à 219 années-lumière de la Terre. Crédit: Danielle Futselaar

Comme l'explique Southworth, repérer une atmosphère autour d'une planète qui gravite autour d'un nain rouge pourrait contribuer à renforcer le bien-fondé de l'habitabilité du nain rouge:

«L’un des gros problèmes est que les étoiles de très faible masse ont généralement de forts champs magnétiques et émettent ainsi beaucoup de rayons X et de rayons ultraviolets. Ces photons de haute énergie tendent à détruire les molécules dans les atmosphères et pourraient également les évaporer complètement. Le fait que nous ayons détecté une atmosphère autour de GJ 1132b signifie que ce type de planète est en effet capable de conserver une atmosphère pendant des milliards d'années, même en étant bombardé par les photons de haute énergie de leurs étoiles hôtes.

À l’avenir, le GJ 1132b devrait être une cible prioritaire pour l’étude avec le télescope spatial Hubble, le très grand télescope (VLT) de l’observatoire Paranal au Chili, et les télescopes de nouvelle génération comme le télescope spatial James Webb (prévu). pour le lancement en 2018). Déjà, des observations sont faites et les résultats sont attendus avec impatience.

Je suis sûr que je ne suis pas le seul à aimer entendre ce que les astronomes découvrent en se concentrant sur ce système stellaire à proximité et sur son monde ressemblant à celui de Vénus! En attendant, assurez-vous de regarder cette vidéo sur GJ 1132b, gracieuseté de MIT News:

Lectures complémentaires: Institut Max Planck pour l'astronomie

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