Des exoterres tempérées découvertes au sein d'un système planétaire d'une extraordinaire richesse
Des astronomes ont découvert un système composé de sept planètes dont la taille avoisine celle de la Terre et distant de 40 années-lumière seulement. Ces planètes ont toutes été détectées lors de leur passage devant leur étoile hôte, une naine ultrafroide cataloguée TRAPPIST-1, au moyen de télescopes au sol et dans l'espace, parmi lesquels figure le Very Large Telescope de l'ESO. Un article à paraître ce jour au sein de la revue Nature précise que trois de ces planètes occupent la zone d'habitabilité et sont susceptibles d'être couvertes d'océans d'eau liquide, augmentant ainsi la probabilité que ce système abrite la vie. Ce système se distingue au travers du très grand nombre d'exoterres qu'il renferme, ainsi que du nombre d'exoterres potentiellement recouvertes d'eau liquide.
Des astronomes utilisant le télescope TRAPPIST-Sud installé à l'Observatoire de La Silla de l'ESO, le Very Large Telescope (VLT) situé à Paranal, le Télescope Spatial Spitzer de la NASA ainsi que d'autres télescopes disséminés dans le monde entier [1], viennent de confirmer l'existence d'au moins sept planètes de petite taille en orbite autour de la naine rouge et froide cataloguée TRAPPIST-1 [2]. L'ensemble des planètes, labellisées TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g et h en fonction de la distance croissante à leur étoile hôte, présente des dimensions semblables à celles de la Terre [3].
L'observation des variations de luminosité stellaire générées par le passage de chacune des sept planètes devant leur étoile hôte - des événements baptisés transits - a procuré aux astronomes des informations relatives à leurs tailles, à leurs compositions ainsi qu'à leurs orbites respectives [4]. Il est ainsi apparu qu'au moins six des planètes intérieures sont semblables à la Terre, en termes de taille et de température.
Michael Gillon de l'Institut STAR à l'Université de Liège en Belgique et auteur principal de l'article, se réjouit de cette découverte : "Ce système planétaire est tout à fait surprenant - non seulement parce qu'il abrite un si grand nombre de planètes, mais également parce qu'elles sont toutes étonnamment semblables à notre Terre !"
Dotée d'une masse de 0,08 masse solaire seulement, TRAPPIST-1 est très petite à l'échelle stellaire - à peine plus grosse que la planète Jupiter. Bien que située à relative proximité de la Terre, au sein de la constellation du Verseau, elle paraît très peu brillante. Les astronomes suspectaient la possible présence de nombreuses exoterres à proximité directe de telles étoiles naines, ce qui leur a valu d'être élevées au rang de cibles prometteuses pour la recherche de vie extraterrestre. Toutefois, TRAPPIST-1 est à ce jour le seul et unique système de ce type à avoir fait l'objet d'une détection.
Amaury Triaud, co-auteur de l'étude, de préciser : "Le rayonnement issu d'étoiles naines telle TRAPPIST-1 est bien plus faible que celui émis par notre Soleil. La présence d'eau en surface suppose donc que les planètes se situent à plus grande proximité de leur étoile hôte que les planètes de notre Système Solaire. Par chance, il semble que ce type de configuration compacte existe autour de TRAPPIST-1 !"
L'équipe a par ailleurs établi que toutes les planètes de ce système sont semblables en terme de taille à la Terre ainsi qu'à Vénus, voire sensiblement plus petites. Les mesures de densité invitent à penser que les six planètes les plus proches de leur étoile hôte sont de composition rocheuse.
En outre, les orbites planétaires sont semblables à celles des satellites joviens - bien inférieures donc à l'orbite de Mercure autour de notre Soleil. Les dimensions restreintes de TRAPPIST-1, sa faible température de surface également, se trouvent compensées par la proximité de ses planètes intérieures : TRAPPIST-1c, d et f reçoivent autant d'énergie en effet que Vénus, la Terre et Mars respectivement.
Chacune des sept planètes détectées au sein de ce système est susceptible d'abriter de l'eau liquide en surface. Leurs distances orbitales respectives permettent toutefois de hiérarchiser les probabilités. Les modèles climatiques suggèrent ainsi que les planètes les plus proches de leur étoile hôte, à savoir TRAPPIST-1b, c et d, sont probablement trop chaudes pour être totalement couvertes d'eau liquide. A l'inverse, TRAPPIST-1h se situe certainement à trop grande distance de TRAPPIST-1 pour que de l'eau liquide existe en surface - à moins que des processus de réchauffement alternatifs n'y surviennent [5]. Parce qu'elles se situent au coeur même de la zone d'habitabilité et sont susceptibles d'abriter des océans, TRAPPIST-1e, f et g constituent, pour les chasseurs d'exoplanètes, des candidates rêvées [6].
Ces nouvelles découvertes font de TRAPPIST-1 une cible privilégiée pour des études ultérieures. Le Télescope Spatial Hubble du consortium NASA/ESA est d'ores et déjà en quête d'informations sur l'existence ou non d'atmosphère autour de ces planètes. Emmanuel Jehin, l'un des membres de l'équipe, est très enthousiaste : "La prochaine génération de télescopes, tels le Télescope géant Européen (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de l'ESO et le Télescope Spatial James Webb du consortium NASA/ESA/CSA, seront bientôt en mesure de détecter de l'eau et peut-être des traces de vie sur ces autres mondes."