17 Juin 2019  |  Espace
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 03/2019

Une grande sœur de la Terre dans un système voisin

Une équipe internationale d’astronomes, comprenant des chercheurs de l’Université de Genève, a découvert la troisième exoplanète la plus proche de notre Système solaire. D’une masse minimale trois fois supérieure à celle de la Terre, elle se trouve en orbite autour de l’étoile GI411, située à huit années-lumière, dans la constellation de la Grande Ours. Cette étude est publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics.

Scruter les atmosphères des planètes extrasolaires, en particulier de celles ressemblant à la Terre, est l’un des principaux objectifs de l’astronomie des prochaines décennies. Cet objectif est d’autant plus difficile à atteindre quand la planète est petite. «Dans les années à venir, des observations permettant d’analyser les atmosphères d’exoplanètes de type terrestre ne seront possibles qu’à condition que l’exoplanète soit proche de nous», explique Nathan Hara, chercheur au Département d’astronomie de la Faculté des sciences de l’Université de Genève (UNIGE) et membre de PlanetS.
«La planète que nous avons découverte, GI411b, est la troisième exoplanète la plus proche du Système solaire connue à ce jour. Sa proximité et sa luminosité en font une cible idéale pour les futurs télescopes géants – comme l’ELT européen –, qui devraient nous permettre d’analyser son atmosphère», ajoute Rodrigo Diaz, chercheur à l’Université de Buenos Aires et premier auteur de l’étude.
 
Le télescope de 193 cm de diamètre de l’Observatoire de Haute Provence, qui a permis la détection de l’exoplanète Gl 411b. (© UNIGE Anne Van der Stegen)
 
 
Un programme de recherche de naines rouges
La détection de GI411b est le résultat d’un programme de recherche de planètes orbitant autour d’étoiles de type «naines rouges», de petites étoiles dont la masse est inférieure de moitié à celle du Soleil. Pourquoi chercher des planètes autour de ce type d’astre ? «Les naines représentent 80 % des étoiles de notre galaxie. Elles sont donc majoritaires parmi celles entourant notre Système solaire. En outre, la faible masse de ce type d’étoiles les rend plus sensibles à l’influence gravitationnelle d’un éventuel compagnon planétaire, ce qui facilite leur détection», poursuit Nathan Hara.
Pour rechercher des exoplanètes, le groupe d’astronomes qui a détecté GI411b utilise le spectrographe SOPHIE, mis en service il y a douze ans. Cet instrument est installé sur le télescope de 193 cm de l’Observatoire de Haute Provence, le même qui a permis la découverte de la première planète extrasolaire par Michel Mayor en 1995.
 
À peine trois fois plus massive que la Terre, la nouvelle planète découverte au moyen de ce télescope est la troisième plus proche du Système solaire. (©UNIGE S. Ilovaisky)
 
 
Trop proche de son étoile pour être habitable
En mesurant avec précision la vitesse de l’étoile GI411 à 155 instants différents répartis sur plusieurs années, le spectrographe SOPHIE a détecté de très petits mouvements de l’étoile. Une étude approfondie a montré qu’ils sont provoqués par une planète, lorsqu’elle orbite autour de son étoile. La période orbitale la plus probable est de 13 jours, ce qui implique une distance entre la planète et l’étoile égale à 0,08 UA (unité astronomique égale à la distance entre la Terre et le Soleil). GI411b est donc cinq fois plus proche de son étoile que Mercure l’est du Soleil.
Bien que l’étoile GI144 soit bien plus froide que le Soleil, sa planète est tellement proche qu’elle reçoit tout de même 3,5 fois plus d’énergie que la Terre. La planète GI411b ne se situe donc pas dans la zone habitable de son étoile et il est fort probable qu’elle ait davantage de points communs avec Vénus qu’avec la Terre. Toutefois, étudier des planètes comme GI411b devrait permettre de comprendre les atmosphères de planètes proches de leurs étoiles.
 
Nathan Hara, post-doctorant
UNIGE
Tél. 022 379 24 14
Nathan.Hara@unige.ch
 
Vincent Bourrier, post-doctorant
UNIGE
Tél. 022 379 24 49
Vincent.Bourrier@unige.ch
 
Prof. François Bouchy
UNIGE
Tél. 022 379 22 05
francois.bouchy@unige.ch


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