Découverte d’une Terre chaude autour d’une étoile comme Trappist-1

Entre 2015 et 2017, les astrophysiciensastrophysiciens ont découvert sept planètes de taille terrestre autour de Trappist-1. Cette étoile fait partie des naines rouges, les plus petites, moins massives et moins lumineuses des étoiles de la séquence principale, et plus particulièrement des naines ultrafroides, une classe d'objets regroupant les naines rouges les moins chaudes et les naines brunes, avec des températures comprises entre environ 1 900 et 2 600 °C.

Les naines ultrafroides sont nombreuses mais, en raison de leur faible luminositéluminosité, Trappist-1 était jusqu'à récemment la seule autour de laquelle des planètes avaient été découvertes. La liste vient cependant de s'allonger, une équipe internationale menée par Michaël Gillon, professeur à l'Université de Liège (Belgique), venant de détecter une planète autour de Speculoos-3.

Concept d'artiste de l'exoplanète SPECULOOS-3 b en orbite autour de son étoile naine rouge ultrafroide. La planète est aussi grosse que la Terre, tandis que son étoile est légèrement plus grande que Jupiter, mais beaucoup plus massive. © NASA/JPL-Caltech

Un analogue de Trappist-1 b, mais sans compagnons

L'étoile Speculoos-3, à environ 55 années-lumière de la Terre, a un diamètre égal à 12 % de celui du SoleilSoleil, très similaire à Trappist-1 et environ 20 % plus grand que JupiterJupiter, bien qu'une centaine de fois plus massive que la planète orange (10 % de la massemasse du Soleil). Pour sa part, la planète Speculoos-3 b a un diamètre égal à 98 % de celui de la Terre. La petite planètepetite planète fait le tour de son étoile en seulement 17 heures, ce qui, malgré la relative « fraîcheur » de l'étoile (2 600 °C, contre 5 500 °C pour le Soleil), fait que Speculoos-3 b a une température de surface estimée à environ 280 °C.

Par ailleurs, la planète est probablement en rotation synchrone, montrant toujours la même face à son étoile. Ces caractéristiques font que Speculoos-3 b est similaire à Trappist-1 b, à la différence notable que, contrairement à cette dernière, la nouvelle planète est la seule connue dans son système.

La relativement forte irradiationirradiation de Speculoos-3 b (16 fois plus que la Terre) combinée au rayonnement infrarougeinfrarouge et à la petite taille de son étoile font de cette planète une des exoplanètesexoplanètes rocheuses les plus prometteuses pour la caractérisation par spectroscopie d'émissionémission avec le télescope spatial James-Webbtélescope spatial James-Webb (JWST).

En effet, selon les auteurs de l'étude, l'observation de seulement dix éclipseséclipses secondaires (quand la planète passe derrière son étoile) avec l'instrument infrarouge moyen (MiriMiri) et le spectromètrespectromètre basse résolutionrésolution (LRS) du JWST permettrait d'avoir de fortes contraintes sur la composition de l'atmosphère de la planète (si elle a une atmosphèreatmosphère) et sur la minéralogie de sa surface.

Vue d'artiste de l'exoplanète SPECULOOS-3 b en orbite autour de son étoile. © Lionel Garcia

« Cette planète est une cible idéale pour le télescope spatial James-Webb (JWST), elle est même meilleure que les planètes de Trappist-1, explique Émeline Bolmont, professeure assistante au département d'astronomie de l'Université de Genève (Suisse), directrice du Centre pour la Vie dans l'UniversUnivers et co-autrice de l'étude. Le JWST devrait pouvoir déterminer si la planète a pu garder une atmosphère malgré la proximité de son étoile, conclut-elle. Si on en trouve une sur cette planète fortement irradiée, cela donne bon espoir qu'il en existe aussi sur les planètes de la zone habitable de Trappist-1 ».