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Découverte de la plus proche exoplanète potentiellement habitable, à une étoile d’ici

25 Août 2016 | 7 commentaires

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Comme votre Guru l’avait “spoilé” il y a une dizaine de jours, via une fuite dans un journal allemand, voici la confirmation qu’une équipe internationale d’astronomes a découvert une planète de taille de la Terre en orbite autour de l’étoile la plus proche du Soleil. Le monde rocheux, qui est la plus proche exoplanète jamais trouvée, est seulement 1,3 fois plus massif que notre propre planète.

Son orbite signifie qu’elle est assez chaude pour avoir de l’eau à l’état liquide à sa surface, soulevant la possibilité intrigante qu’elle puisse héberger une vie extraterrestre. Toutefois, il convient de souligner que personne ne sait avec certitude à quoi elle ressemble et l’existence d’eau et d’une atmosphère n’est encore que spéculation. Elle pourrait également ressembler plus à Vénus qu’à la Terre, ce qui le rendrait totalement inhospitalière. Par contre, comme elle est à peu près de la même masse que notre planète, il est très peu probable qu’elle soit un monde gazeux, comme Neptune ou Jupiter.

La planète orbite Proxima Centauri, une étoile naine rouge qui est à “seulement” 4,2 années-lumière (42 600 000 000 000 km ou 285 000 fois la distance Terre-Soleil). Elle fait partie d’un système d’étoiles triple, ce qui signifie que la nouvelle planète profiterait de trois soleils dans son ciel, dont deux ressemblant à une double étoile brillante.

Image d’entête (clic pour agrandir les images) : représentation artistique de ce à quoi pourrait ressembler la surface de Proxima b en orbite autour de l’étoile naine rouge Proxima Centauri. (ESO / M. Kornmesser)
Ci-dessous : représentation de Proxima Centauri b, en orbite autour d’une naine rouge, qui tourne elle-même autour de l’étoile binaire Alpha Centauri. (ESO/ M. Kornmesser)
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La planète a été trouvée par une équipe dirigée par le Pr Guillem Anglada-Escudé, qui est originaire des environs de Barcelone, mais qui enseigne maintenant à l’université Queen Mary de Londres. Il a analysé les données recueillies par deux puissants télescopes opérés par l’Observatoire européen austral au Chili.

Les premiers indices, que Proxima Centauri avait une planète, ont été repérés en février 2013 par le Pr Mikko Tuomi, de l’université d’Hertfordshire. Il a trouvé son « empreinte » quand il a analysé des données archivées recueillies depuis mars 2000.

Les observations ont montré une oscillation dans la lumière de l’étoile qui révélait qu’un autre corps l’attirait gravitationnellement. L’équipe a obtenu la permission de réquisitionner les télescopes pour faire une étude concertée, baptisée “Pale Red Dot”,  entre le 19 janvier et le 31 mars de cette année, en utilisant un puissant spectrographe, appelé HARPS, pour mesurer les oscillations.

Les données ont révélé de petites oscillations de la lumière de Proxima Centauri. Des mesures précisent de ces oscillations au fil du temps ont permis aux astronomes de calculer l’attraction gravitationnelle et la taille de la planète, qui n’a pas de nom et qui est pour l’instant tout simplement désignée Proxima b.

L’exoplanète Proxima b et son influence gravitationnelle sur son étoile. La lumière de l’étoile présente des variations alors qu’elle subit l’attraction gravitationnelle de sa planète (Méthode des vitesses radiales / décalage vers le rouge). (Nature)
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Les observations montrent que la nouvelle planète est seulement légèrement plus grande que la Terre et qu’elle tourne autour de son étoile tous les 11,2 jours, à une distance de 7,5 millions de km. Bien que cela ne représente seulement qu’un vingtième de la distance de la Terre au Soleil, Proxima Centauri, qui est une naine rouge est donc beaucoup moins chaude.

Infographie comparant l’orbite de Proxima b autour de l’étoile naine rouge Proxima Centauri avec la même région de notre système solaire. (ESO / M Kornmesser / G. Coleman)
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Bien que Proxima représente environ 1 / 7ème de la taille du Soleil, Proxima b est si proche de son étoile que celle-ci apparait trois fois plus grande dans son ciel que le Soleil avec la Terre. (ESO/G. Coleman)
Angular apparent size comparison

Cela signifie que la planète Proxima b réside dans la zone dite habitable de son étoile où il ne fait ni trop chaud et ni trop froid, mais idéal pour l’eau à l’état liquide d’exister. Cependant, les scientifiques ne savent pas si elle est réellement habitée.

Selon Guillem Anglada-Escudé :

Réussir dans la recherche de la planète terrestre la plus proche au-delà du système solaire fut une expérience d’une vie. La recherche de la vie sur Proxima b vient après.

Ses propres études, réalisées avec le télescope de 3,6 mètres de l’Observatoire européen austral à La Silla, au Chili, ont été soutenues par des analyses entreprises par des astronomes et des observatoires du monde entier.

Selon le Pr Ansgar Reiners, de l’Institut für Astrophysik, Göttingen (Allemagne), un membre de l’équipe qui a fait la découverte :

Elle pourrait bien être comme Vénus. Nous n’avons aucune idée de l’état actuel de son atmosphère. Nous ne pouvons calculer les probabilités pour qu’il y ait une atmosphère qui soit comme celle de la Terre. Vous pouvez théoriser des scénarios de formation qui donnent une atmosphère semblable à la Terre, ou semblable à celle de Vénus, ou aucune atmosphère.

Toujours selon Ansgar Reiners, des études de formation planétaire ont montré que Proxima b se serait formée loin de son étoile, là où il y avait plus de corps glacés, avant de migrer dans son orbite actuelle.

Dans ces conditions, nous nous attendons à ce que la planète soit dotée de très grande quantité d’eau, ainsi peut-être que 50 % de la planète pourrait être recouverte d’eau. Elle peut donc se révéler être un monde d’océan avec une énorme quantité d’eau à sa surface.

Et si elle est une planète d’eau, alors elle est très susceptible d’avoir une atmosphère, en partie constituée de vapeur d’eau, mais aussi de ses éléments constitutifs, l’hydrogène et l’oxygène. Étant donné que l’hydrogène est 16 fois plus léger que l’oxygène, il aura tendance à s’échapper plus facilement de la planète, en laissant une atmosphère qui pourrait être assez riche en oxygène. Donc, cette atmosphère pourrait très bien avoir un mélange d’eau et d’oxygène, peut-être avec un peu de dioxyde de carbone, bien que ce soit vraiment du domaine de la spéculation. Mais si elle est riche en eau, alors elle aura, presque certainement, une atmosphère significative.

Bien que Proxima b bénéficie des bonnes températures, son étoile naine rouge est connu pour diffuser des ultraviolets et des rayons X beaucoup plus intenses (100X) que ce que la Terre peut en recevoir du Soleil. La possibilité d’une vie est donc susceptible de dépendre de la présence autour de l’exoplanète d’un champ magnétique assez fort, comme celui de la Terre, pour faire office de bouclier protecteur.

Le résumé de l’étude dans cette vidéo réalisée par la revue Nature dans laquelle l’étude a été publiée :

En dépit d’être la planète extrasolaire la plus proche, Proxima b est si loin qu’un vaisseau spatial conventionnel mettrait des milliers d’années pour s’y rendre. Mais plus tôt cette année, le professeur Stephen Hawking et le patron de Facebook, Mark Zuckerberg ont lancé le projet Starshot qui consisterait à envoyer une flotte de petites sondes robotiques qui pourraient accélérer pour atteindre  un quart de la vitesse de la lumière, pour y arriver en 20 ans seulement.

En attendant, d’autres études suivront pour tenter de déterminer des similarités, ou des différences de Proxima b avec notre Terre. A suivre…

La découverte est annoncée cette semaine dans la revue scientifique Nature : Astronomy: Earth-like planet around Sun’s neighbour. Le site de la dernière campagne d’observation de Proxima : Pale Red Dot et l’annonce et les images sur le site de l’ESO : Découverte d’une planète dans la zone habitable de l’étoile la plus proche.

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