Le télescope TESS débusque une « Super-Terre » dans la zone habitable de son étoile

Espace

Par Antoine le

Le télescope TESS, qui scrute le ciel à la recherche d’exoplanètes, vient d’en trouver trois nouvelles. Parmi elles, GJ 357 d, une « super-Terre » très intéressante située dans la zone habitable de son étoile.

Le satellite Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) a posé son objectif sur un nouveau groupe de trois exoplanètes très intrigantes, à 31 années-lumière de la Terre. Elles ont été repérées en orbite autour d’une étoile naine répondant au doux nom de GJ 357, dans la constellation de l’Hydre. Elle est environ 40% plus froide que notre Soleil, pour environ ⅓ de son poids et de sa taille. Les trois planètes ont été décrites avec beaucoup de précision dans une étude  publiée dans Astronomy & Astrophysics et relayée par CNN.

GJ 357 d, une “super-Terre” en plein dans la zone habitable

La plus intrigante des trois est certainement GJ 357d. Ce mastodonte pesant plus de 6x le poids de la Terre est situé à la bordure extérieure de la zone habitable de son étoile, un constat toujours intéressant lors de la découverte d’une exoplanète.

Les étoiles sont séparées en plusieurs catégories selon quatre caractéristiques principales, à savoir température et gravité à la surface, masse, et luminosité. Ces caractéristiques, et en particulier la luminosité, permettent de déterminer une zone autour de cette étoile, que l’on appelle “zone habitable”. Si on lui a donné ce nom, légèrement anthropocentriste, c’est parce qu’il s’agit d’une zone où les conditions de pression et de température permettraient théoriquement de trouver de l’eau liquide – et par extension de la vie telle qu’on la connaît.

Une illustration de la zone habitable, ici représentée en bleu. | © Henrikus / Wiki Commons

Cela pourrait-il être le cas sur GJ 357 d ? Difficile à dire pour l’instant. L’équipe de recherche a déterminé que cette super-Terre recevait environ autant d’énergie de son étoile que Mars en reçoit du Soleil. Pour pouvoir y trouver de l’eau liquide, il faudrait qu’elle présente une atmosphère assez dense, capable de générer un effet de serre suffisant. Dans ces conditions, la chaleur issu du rayonnement de son étoile s’y retrouverait piégée : si de l’eau y était présente, elle pourrait donc l’être sous forme liquide, ce que l’on considère comme une condition indispensable à la vie telle qu’on la connaît.

D’après les premières estimations de l’équipe de recherche, la température moyenne de surface devrait être d’environ -53°C, mais ce chiffre pourrait être considérablement plus élevé en cas de présence d’une atmosphère.

De l’aveu même de Lisa Kaltenegger, l’une des auteurs de l’étude interrogée par CNN, il s’agit d’une découverte “excitante”, car “avec une atmosphère épaisse, de l’eau pourrait se maintenir à l’état liquide et nous pourrions détecter des signes de vie avec des prochains télescopes, qui seront bientôt déployés”.

GJ 357b et GJ357c, les “Terres Chaudes”

La deuxième des trois planètes identifiées autour de cette étoile naine a été baptisée GJ 357 b. Sur certains points, elle pourrait être relativement comparable à notre planète, mis à part le fait qu’elle est 22% plus grande et 80% plus lourde. Située à une distance d’un peu plus de 5 millions de kilomètres, elle est environ 30 fois plus proche de son étoile que nous du Soleil. Avec des conséquences très concrète : la température de surface y est estimée à environ 250°C… Soit bien trop pour abriter une vie telle qu’on la connaît, à l’exception de certains organismes extrémophiles. Mais Enric Pallé, l’un des auteurs de l’étude et astrophysicien à l’Institut d’Astrophysique des Îles Canaries, il s’agit de la “troisième exoplanète la plus proche jamais repérée, et l’une des meilleures planètes rocheuses que l’on ait à disposition pour mesurer la composition de son atmosphère,à supposer qu’elle en possède une.” La seconde, GJ 357 c, est assez similaire (bien qu’encore plus lourde, avec 3,4x la masse de la Terre).

TESS, chasseur d’exoplanètes

TESS, pour Transiting Exoplanet Survey Satellite, est un télescope déployé sur un satellite dans le cadre du programme Explorer de la NASA. Lancé en 2018 sur une fusée Falcon 9 de SpaceX, il est consacré à la recherche d’exoplanètes proches, en particulier situées dans la zone habitable dans leur étoile. Pour les débusquer, il utilise la méthode dite de “détection des transits” : lorsqu’un télescope fixe une étoile et qu’une planète passe entre les deux (à la façon d’une éclipse), la luminosité perçue par le télescope va baisser ponctuellement : cette baisse de luminosité sera le signe qu’une planète orbite autour d’elle.

La méthode de détection par transit. | © NASA, WikiCommons

TESS observera pratiquement toute la voûte céleste, à raison de 27 jours par secteur, ce qui lui permettra en théorie d’observer une zone environ 400 fois plus étendue que le télescope Kepler, qui a terminé sa mission en Novembre 2018 après presque dix ans de bons et loyaux service. TESS devrait ainsi trouver entre 500 et 1000 exoplanètes sur les deux ans que devrait durer sa mission. De quoi imaginer pouvoir trouver d’autres GJ 537 d ? L’avenir le dira.