À seulement 11 années-lumière de notre système solaire, une exoplanète nouvellement découverte est la deuxième plus proche que nous ayons jamais trouvée qui soit assez tempérée pour accueillir et maintenir la vie.
La planète de la taille de la planète Ross 128 b orbite autour de la naine rouge inactive Ross 128 dans la zone Goldilocks du système. Cela signifie qu'il coche toutes les cases initiales d'habitabilité: c'est probablement rocheux, pas gazeux; et c'est à une distance de son étoile qui signifie que la température pourrait être hospitalière à la vie telle que nous la connaissons.
Il a été trouvé en utilisant le radar de recherche de vitesse radiale de haute précision de l'observatoire européen austral (HARPS) au Chili – l'instrument le plus précis de son genre. Et il a fallu beaucoup de temps aux chercheurs pour mettre au point.
"Nous avons commencé à observer cette étoile en juillet 2005", a confié à ScienceAlert l'astronome Nicola Astudillo-Defru, de l'Observatoire de Genève.
"Depuis 2013, notre surveillance a commencé à être plus intense, et ce n'est qu'après l'acquisition de 157 observations que le signal de la planète a été suffisamment fort pour être détecté."
Voici ce que nous savons de Ross 128 b jusqu'ici. C'est 1,35 fois la masse de la Terre. Cela signifie qu'il s'agit probablement d'une planète rocheuse puisque – autant que nous le sachions, les planètes gazeuses ont tendance à être géantes.
C'est l'autre point en faveur de Ross 128 b étant une planète rocheuse: elle est relativement proche de son étoile hôte. En fait, il est 20 fois plus proche de son étoile que la Terre est au Soleil, et complète une orbite entière en 9,9 jours.
Pourquoi n'est-il pas trop chaud pour la vie? Ross 128 est un nain rouge frais et léger. Il émet moins de rayonnement que notre Soleil jaune, donc Ross 128 b ne reçoit que 1,38 fois plus d'irradiations que la Terre. Sa température d'équilibre est estimée entre -60 et 20 degrés Celsius (-76 à 68 degrés Fahrenheit).
En termes d'éruptions, l'étoile est aussi beaucoup plus silencieuse que les autres naines rouges – comme Proxima Centauri, la naine rouge autour de laquelle se trouve notre voisin planétaire extrasolaire le plus proche, Proxima Centauri b. Donc, les conditions sur Ross 128 b sont susceptibles d'être beaucoup plus stables.
Les chercheurs ont pu comprendre tout cela en utilisant la méthode de la vitesse radiale de détection de la planète – qui est différente de la méthode de transit dont nous entendons parler – et montre que cette technique a encore beaucoup de potentiel pour trouver de nouvelles exoplanètes.
La méthode de transit est l'une des plus utilisées dans le kit de chasse à la planète. Il détermine la présence d'une exoplanète en fonction de ses transits devant son étoile hôte. Lorsque la planète est en orbite entre le télescope et l'étoile, la lumière de l'étoile semble diminuer.
Voici comment le vaisseau spatial Kepler détecte les exoplanètes, et il a trouvé 2 337 exoplanètes confirmées de cette façon. Cela fait de la méthode le moyen le plus productif de trouver des exoplanètes, basé sur des nombres purs.
Mais il y a une faiblesse significative dans la méthode de transit. Il faut que l'orbite de la planète soit alignée de telle sorte qu'elle passe réellement entre le télescope et l'étoile.
Pour les exoplanètes qui ne sont pas alignées de cette manière, la vitesse radiale de l'étoile hôte peut être utilisée pour déduire la présence d'une exoplanète.
Fondamentalement, comme une planète tourne autour d'une étoile, elle ne reste pas fixe en place. La planète exerce également une très légère force gravitationnelle sur l'étoile, la faisant bouger dans un petit cercle ou une ellipse.
Cela signifie que la distance d'une étoile à la Terre change légèrement – et, en même temps, son spectre de lumière change. Comme il se rapproche de la Terre, il est légèrement plus bleuâtre; comme il est plus loin, il devient légèrement plus rouge. C'est ce que l'on appelle le décalage Doppler, et c'est ce que mesure la méthode de la vitesse radiale.
C'est un travail minutieux. Plus d'une décennie de surveillance par l'instrument HARPS est entrée dans la découverte de Ross 128 b.
"Même si l'étoile est proche de nous, nous devons traiter les effets parasites dans les données", a déclaré Astudillo-Defru à ScienceAlert.
"Par exemple, la dynamique de la surface stellaire introduit des signaux dans les données, quand les amplitudes dans les signaux produits par l'étoile et les planètes sont comparables, il est encore difficile de démêler les deux signaux."
"Nous avons commencé à observer cette étoile en juillet 2005. Depuis 2013, notre surveillance a commencé à être plus intense, et ce n'est qu'après l'acquisition de 157 observations que le signal de la planète a été suffisamment fort pour être détecté."
Ce que nous ne savons pas encore, c'est si Ross 128 b a une atmosphère – c'est quelque chose qui est mieux déterminé par la méthode de transit. Mais le télescope Extremely Large, actuellement en construction et qui devrait voir le jour en 2024, sera suffisamment puissant pour imager directement la planète et, espérons-le, détecter les biomarqueurs qui indiquent la vie.
"Nous avons des idées sur les biomarqueurs à rechercher, bien sûr basés uniquement sur ce que nous savons sur Terre", explique Astudillo-Defru.
"La première découverte d'une exoplanète autour d'une étoile semblable au Soleil (51 Peg b) fut une énorme surprise car on ne s'attendait pas à trouver une telle planète en orbite à une telle distance de son étoile. espèces dans l'atmosphère de Ross 128 b qui sont en effet des biomarqueurs différents de ceux de la Terre (plus difficile à prouver), donc nous allons continuer … apprendre. "
L'article, "Une exo-Terre tempérée autour d'un M nain silencieux à 3,4 parsecs", a été publié dans le journal Astronomy & Astrophysics .
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