Découverte d’une super-Terre gelée, la deuxième exoplanète la plus proche de notre Soleil

Des astronomes ont découvert une super-Terre située à seulement 6 années-lumière de notre planète, en orbite autour de l’étoile solitaire la plus proche de notre Soleil. Nommée d’après son astre, l’étoile de Barnard, l’exoplanète Barnard’s Star b a une masse environ 3,2 fois supérieure à celle de la Terre et une température de surface glaciale de -170 °C, ce qui en fait une source de vie extraterrestre inusable.

Image d’entête : représentation artistique de la surface de l’exoplanète Barnard’s Star b.(ESO/ M. Kornmesser)

L’équipe internationale d’astronomes à l’origine de cette nouvelle découverte a localisé l’exoplanète à l’aide d’un énorme ensemble de données recueillies par 7 instruments de pointe montés sur des télescopes répartis à l’échelle du globe. L’ensemble de données, qui est l’un des plus complets du genre jamais compilé, couvre 20 ans d’observations.

L’étoile de Barnard est l’étoile qui se déplace le plus rapidement dans le ciel nocturne. Pour savoir si elle hébergeait une exoplanète en orbite, les scientifiques ont passé au peigne fin le trésor de données à la recherche de changements subtils dans le spectre (dans la lumière), émis par l’étoile.

Représentation artistique de la planète de l’étoile de Barnard sous la lumière teintée en orange de l’étoile. (IEEC/Science-Wave – Guillem Ramisa)

Ces changements de longueur d’onde pourraient indiquer une oscillation dans la trajectoire de l’étoile créée par l’influence gravitationnelle d’une grande planète rocheuse. Une oscillation s’éloignant de la Terre serait dénotée par un déplacement vers une longueur d’onde plus longue, tandis qu’une oscillation vers notre sphère bleue serait enregistrée dans de plus courtes longueurs d’onde de la lumière émise.

Ces minuscules perturbations peuvent être mesurées avec une précision incroyable. Les données recueillies par le spectrographe HARPS de l’ESO, l’un des instruments utilisés pour observer l’étoile de Barnard, ont permis de suivre des changements de vitesse aussi faibles que 3,5 km/h.

Les observations faites de l’Étoile de Barnard par HARPS et les 6 autres instruments se chevauchaient souvent. Le fait d’avoir plus d’un œil sur cette étoile a permis à l’équipe de comparer et de vérifier les résultats obtenus individuellement par les télescopes.

Représentation artistique de la super-Terre en orbite autour de l’étoile de Barnard. (ESO)

Selon Ignasi Ribas, scientifique principal de l’équipe, de l’Institut d’études spatiales de Catalogne et de l’Institut des sciences spatiales en Espagne :

Après une analyse très minutieuse, nous sommes convaincus à 99 % que la planète est là. Cependant, nous continuerons à observer cette étoile en mouvement rapide pour exclure des variations naturelles possibles, mais improbables, de l’éclat stellaire qui pourrait se faire passer pour une planète.

D’après leur analyse, les astronomes concluent que l’étoile de Barnard abrite une grande exoplanète rocheuse dont la masse est environ 3,2 fois celle de la Terre. Cela ferait de cette étoile de Barnard, au nom imaginatif, la deuxième exoplanète la plus proche de notre Soleil. L’exoplanète la plus proche de la Terre se situe à 4 années-lumière dans le système stellaire le plus proche du nôtre, Proxima Centauri.

Représentation des distances relatives aux étoiles les plus proches du Soleil. L’étoile de Barnard est le deuxième système stellaire le plus proche, et l’étoile seule la plus proche de nous. (IEEC/ Science-Wave/ Guillem Ramisa)

L’exoplanète Barnard’s Star b gravite autour de son étoile mère une fois tous les 233 jours à une distance équivalente à seulement 0,4 % de l’espace séparant la Terre du Soleil. Malgré son orbite étroite, l’énorme exoplanète ne reçoit que 2 % de l’énergie que notre planète reçoit du Soleil. C’est parce que l’étoile de Barnard est une naine rouge. Comparées aux étoiles comme notre Soleil, les naines rouges sont relativement petites et “froides”. De plus, on pense que l’exoplanète qui vient d’être découverte est en orbite près de la ligne des glaces de la naine rouge, le point où l’eau et les autres composés volatils se figent sous forme solide.

La détection d’une nouvelle exoplanète voisine correspondrait à un certain nombre de théories actuelles sur la formation du système solaire. On pense que les Super-Terre sont les mondes les plus communs à se former autour des étoiles naines rouges, et la ligne des glaces serait l’endroit prévu pour une orbite.

Malheureusement, même si les preuves sont bonnes et qu’une telle planète existe, le manque d’énergie et les températures inhospitalières font que l’exoplanète de l’étoile de Barnard, peu éclairée, ne devrait probablement pas être capable d’accueillir la vie telle que nous la connaissons.

L’étude publiée dans Nature : A candidate super-Earth planet orbiting near the snow line of Barnard’s star et présentée sur le site de la Queen Mary University of London : Astronomers discover super-Earth around Barnard’s star.