Les exoplanètes orbitant autour de l’étoile TRAPPIST-1 livrent d’autres secrets


Archive

Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature confirme le grand intérêt du système planétaire découvert récemment par une équipe internationale dirigée par les astronomes de l’Université de Liège au moyen du télescope TRAPPIST. En mai dernier, la presse internationale a donné un écho mondial à la découverte de trois exoplanètes potentiellement habitables orbitant autour d’une étoile rouge naine ultrafroide, baptisée depuis TRAPPIST-1. Ces planètes de taille et de température similaires à la Terre forment un petit système planétaire proche qui, situé à « seulement » 40 années lumière de la Terre, est à la portée des télescopes terrestres ou spatiaux et rend possible la recherche de traces de vie autour d’une autre étoile que le Soleil.

Dans Nature cette semaine, la même équipe scientifique internationale relate les résultats de nouvelles observations de deux de ces exoplanètes réalisées au moyen des télescopes Spitzer et Hubble de la NASA, quelques jours seulement après l’annonce mondiale de la découverte du système planétaire.

DeWitJulienLes astronomes dirigés par Julien de Wit, chercheur post-doc au Massachussetts Institute of Technology (MIT) et titulaire d’un master en ingénieur civil aérospatial à l’Université de Liège, ont établi cette fois que les deux planètes TRAPPIST-1b et TRAPPIST-1c sont très probablement composées de roches solides et d’atmosphères compactes telles que celles de la Terre, de Vénus ou de Mars, et non grandes et diffuses comme l’atmosphère de la géante gazeuse Jupiter. Ces deux observations renforcent la possibilité de détecter des traces de vie sur ces exoplanètes, puisqu’une grande atmosphère les aurait rendues inhabitables selon les critères des astronomes.

En outre, c’est la première fois que l’atmosphère d’une planète similaire à la Terre située en dehors du système solaire a pu être étudiée.

Grâce au télescope Hubble, les chercheurs ont pu observer un phénomène rare, le double transit presque simultané des deux planètes devant leur étoile, ce qui a permis de récolter en une seule observation des données spectroscopiques de très grande qualité de leurs atmosphères.

La composition chimique des atmosphères des deux planètes demeure cependant incertaine. « Des scénarios plausibles évoquent une atmosphère comparable à celle de Vénus, saturée en dioxyde de carbone avec une épaisse couche de nuages de hautes altitudes, ou à celle de la Terre, riche en azote et en oxygène et principalement claire, voire même à celle de Mars, très appauvrie. La prochaine étape est d’essayer de démêler ces différents scénarios », explique Julien de Wit.

Ces nouvelles découvertes confirment l’intérêt des étoiles les plus petites et les plus froides dans le voisinage du système solaire pour tenter de découvrir de la vie ailleurs que sur Terre.

C’est l’objectif du projet SPECULOOS financé par le Conseil Européen de la Recherche et dirigé par l’Université de Liège. Le télescope TRAPPIST, installé depuis 2011 par l’ULg à l’Observatoire Européen Austral (ESO) à la Silla au Chili, est l’équipement-prototype de ce réseau plus vaste de petits télescopes terrestres, d’un coût relativement abordable, entièrement dédiés à l’observation de ces étoiles naines proches et à la détection des exoplanètes qui orbitent autour de ces étoiles. Ces télescopes permettent de pré-sélectionner les exoplanètes les plus susceptibles d’accueillir des traces de vie, planètes qui peuvent ensuite faire l’objet d’observations plus précises au moyen de puissants télescopes, au sol, comme le VLT au Chili, ou spatiaux, comme Hubble et bientôt le James Webb Telescope.

Source

A combined transmission spectrum of the Earth-sized exoplanets TRAPPIST-1 b and c', Advance Online Publication (AOP) on www.nature.com at 1800 London time / 1300 US Eastern Time on 20 July 2016.

Julien de Wit1, Hannah R. Wakeford2, Michaël Gillon3, Nikole K. Lewis4, Jeff A. Valenti4, Brice-Olivier Demory5, Adam J. Burgasser6, Artem Burdanov3, Laetitia Delrez3, Emmanuël Jehin3, Susan M. Lederer7, Didier Queloz5, Amaury H. M. J. Triaud8 & Valérie Van Grootel3

1 : Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, USA

2 : NASA Goddard SpaceFlight Center, Greenbelt, Maryland, USA

3 : Institut d’Astrophysique et de Géophysique, Université de Liège, Liège, Belgium

4 : Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, USA


5 : Astrophysics Group, Cavendish Laboratory, Cambridge, UK


6 : Center for Astrophysics and SpaceScience, University of California San Diego, California, USA


7 : NASA Johnson Space Center, Houston, Texas, USA

8 : Institute of Astronomy, MadingleyRoad, Cambridge, UK

Artist's view of Planets Transiting Red Dwarf Star in the TRAPPIST-1 System

vid-img-1

Artist's view of Planets Transiting Red Dwarf Star in the TRAPPIST-1 System

Artist's view of Planets Transiting Red Dwarf Star in the TRAPPIST-1 System

Plus d’infos

 Un trio de terres à 40 années-lumière ? Article du webmagazine ULg Reflexions

http://reflexions.ulg.ac.be/TRAPPIST1

De la vie ailleurs dans l’Univers ? Un nouveau système planétaire pourrait bientôt apporter la réponse – communiqué de l’ULg (mai 2016)

http://www.ulg.ac.be/TRAPPIST1

TRAPPIST est l'acronyme de "TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope", ce qui peut se traduire par "petit télescope dédié aux exoplanètes en transits et aux astéroïdes et comètes."

Pour plus d'information : http://www.orca.ulg.ac.be/TRAPPIST/

SPECULOOS est l'acronyme de "Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars", ce qui peut se traduire par "recherche de planètes habitables éclipsant des étoiles ultra-froides".

Pour plus d'information : http://www.orca.ulg.ac.be/SPECULOOS/

Une aventure scientifique commence

Financé majoritairement par l’Europe (Conseil Européen de la Recherche – ERC), SPECULOOS est une expérience unique dirigée par Michaël Gillon, astronome à l’Université de Liège, et née d’une intuition : les naines rouges ultrafroides, des étoiles bien plus petites, froides, et fréquentes que les analogues du Soleil, pourraient abriter des systèmes planétaires riches, complexes et nombreux.

SPECULOOS consiste en quatre télescopes robotiques de 1 mètre de diamètre qui observeront pendant plusieurs années environ 500 de ces petites étoiles froides situées dans le voisinage du système solaire, c’est-à-dire à moins de 100 années-lumière. En phase préliminaire de cette mission, l’équipe d’astronomes observe depuis 2011 une cinquantaine de cibles à l’aide de TRAPPIST, le télescope de l’ULg basé au Chili. Cette préparation devait fournir une base statistique pour déterminer si cette intuition pouvait se vérifier. Après 5 ans, trois planètes ont donc offert aux chercheurs leur transit autour d’une de ces étoiles, qui se trouve à seulement 40 années-lumière de la Terre dans la constellation du Verseau. Suite à la découverte publiée en mai 2016 dans la revue Nature, elle est maintenant connue sous le nom officiel de TRAPPIST-1.

L’Université de Liège est au cœur de cette aventure scientifique ambitieuse et prometteuse, qui implique également l’Université de Cambridge et l’Université du Roi Abdulaziz (Arabie Saoudite), et bénéficie de l’appui de l’Observatoire Européen Austral (ESO).