Deux nouvelles planètes rocheuses ont été découvertes près du système solaire

TESS est à nouveau déchiré. Un vaisseau spatial chassant les planètes de la NASA a trouvé deux nouvelles super-Terres en orbite autour d’une étoile à seulement 33 années-lumière. Ce sont les deux planètes rocheuses les plus proches jamais découvertes.

Le nom de l’étoile est HD 260655. C’est une étoile naine M brillante, parfois appelée naine rouge. Les deux planètes sont des super-Terres rocheuses, et bien que le mot “Terre” soit évocateur, aucun des deux mondes n’est susceptible de supporter la vie en raison de leurs températures extrêmement élevées. Cependant, les scientifiques pensent toujours qu’ils méritent un examen plus approfondi.

Un nouvel article intitulé “HD 260655 System: Two Stone Worlds Passing a Bright M-Dwarf at 10 Computer Numbers” a annoncé l’ouverture. L’auteur principal est Rafael Luque de l’Institut espagnol d’astrophysique d’Andalousie et de l’Université de Chicago. Cet article est publié par Astronomy and Astrophysics, mais est actuellement disponible en ligne sur arxiv.org.

Supprimer toutes les publicités d’Univers aujourd’hui

Rejoignez notre Patreon pour seulement 3 $ !

Obtenez une expérience de vie sans publicité

Le HD 260655b est le plus proche de la note, avec une période de rotation de 2,7 jours. Il a un rayon de 1,2 Terre et une masse de 2,14 Terre.

La période de rotation du HD 260655c est de 5,7 jours. Il a un rayon de 1,5 rayon terrestre et une masse de 3,09 masse terrestre.

Leur température est presque certainement trop élevée pour supporter une quelconque vie. La température de la planète b est d’environ 435 Celsius (816 Fahrenheit) et la température de la planète c est d’environ 284 Celsius (543 Fahrenheit). Ces estimations de température dépendent de l’atmosphère des planètes.

Leur atmosphère potentielle fait partie de ce qui rend ces planètes intéressantes.

“Le système HD 260655 offre une opportunité unique pour des études planétaires comparatives de mondes rocheux.”

Extrait du film “System HD 260655 : deux mondes rocheux traversant une naine M lumineuse sur 10 ordinateurs”.

Lorsque le télescope spatial James Webb commencera ses recherches (bientôt, les gens, bientôt), il pourra étudier l’atmosphère de ces exoplanètes. Les résultats nous montrent comment différentes planètes rocheuses peuvent être différentes les unes des autres et donnent des indices sur la formation de planètes rocheuses.

La possibilité d’explorer deux planètes rocheuses dans le même système est trop bonne pour ne pas être utilisée.

“Les systèmes multiplanétaires offrent une opportunité unique de caractérisation par la planétologie comparée, comme
ils se forment à l’intérieur du même disque protoplanétaire », écrivent les auteurs. Et parce que l’étoile hôte est si petite, seulement environ 0,4 masse solaire, la super-Terre aura un plus grand impact sur elle. Cela facilite la mesure de la masse et de la densité des planètes.

L’étoile est une naine rouge et est beaucoup plus faible qu’une étoile comme notre Soleil. Mais pour ce type, le HD 260655 est assez lumineux. “C’est l’une des premières naines M les plus brillantes du ciel, avec une magnitude apparente de 6,7 mag dans la bande J”, écrivent les auteurs. La bande J est proche de l’infrarouge, une partie du spectre électromagnétique que James Webb est conçu pour surveiller.

Et à seulement 33 années-lumière, JWST facilite l’étude spectroscopique de l’atmosphère de la planète. Le spectrographe proche infrarouge du télescope (NIRSpec) peut effectuer trois types d’observations spectroscopiques dans le NIR. Il peut recevoir plus de 100 spectres cibles à la fois dans un mode. Avec ses autres instruments et modes, aucune atmosphère d’exoplanète n’est sûre. Certainement pas à n’importe quelle distance.

Cependant, les décisions concernant les planètes appropriées pour caractériser l’atmosphère à l’aide de JWST sont basées sur des mesures spécifiques. Les auteurs ont calculé deux valeurs pour ces exoplanètes rocheuses et les ont comparées à leurs pairs dans les archives d’exoplanètes de la NASA. Les valeurs sont la spectroscopie de transfert (TSM) et la spectroscopie d’émission (ESM). Les deux planètes se situent dans le quartile supérieur des cibles recommandées pour la spectroscopie JWST. HD 260655 b est l’une des 10 meilleures planètes sur terre pour décrire l’atmosphère. (Notez que dans cette mesure, la planète intérieure (HD 260655 b) est considérée comme une planète terrestre et la planète extérieure (HD 260655 c) est considérée comme une super-Terre / sous-Neptune.)

Cette figure d'étude montre les métriques de spectroscopie de transmission (TSM) des deux superfluides rocheux par rapport à leurs homologues des archives d'exoplanètes de la NASA.  Ces chiffres placent les deux cibles dans le quartile le plus élevé de leurs catégories respectives, ce qui en fait un excellent candidat pour la post-spectroscopie JWST.  Crédit image : Luque et al.  L'année 2022.
Cette figure d’étude montre les métriques de spectroscopie de transmission (TSM) des deux superfluides rocheux par rapport à leurs homologues des archives d’exoplanètes de la NASA. Ces chiffres placent les deux cibles dans le quartile le plus élevé de leurs catégories respectives, ce qui en fait un excellent candidat pour la post-spectroscopie JWST. Crédit image : Luque et al. L’année 2022.

Pour ces raisons, l’équipe à l’origine de cette découverte affirme que la super-Terre fait partie des 10 meilleurs candidats pour l’exoplanète terrestre pour caractériser l’atmosphère. Il n’est pas certain que les planètes aient une atmosphère, mais il y a des raisons de croire qu’elles ont une atmosphère. Car bien qu’ils aient été découverts par TESS, qui détecte le transit d’exoplanètes, l’équipe a utilisé les données d’autres installations au sol pour en apprendre le plus possible.

L’équipe a mesuré la vibration de l’étoile alors qu’elle tournait autour des planètes en orbite. Ces mesures montrent la masse des planètes. En combinant leur poids et leur taille, les chercheurs ont trouvé leur densité. Cela a conduit à la conclusion que ce sont des planètes rocheuses. Cela signifie également que si les planètes ont une atmosphère, il est peu probable qu’elles soient des atmosphères d’hydrogène étendues.

Cette figure d'étude montre HD 260655 b et c dans le contexte d'autres planètes de transit connues.  Les planètes en orbite autour des naines rouges sont représentées en orange et les autres en gris.  Il montre également les modèles théoriques de ces compositions internes.  Crédit image : Luque et al.  L'année 2022.
Cette figure d’étude montre HD 260655 b et c dans le contexte d’autres planètes de transit connues. Les planètes en orbite autour des naines rouges sont représentées en orange et les autres en gris. Il montre également les modèles théoriques de ces compositions internes. Crédit image : Luque et al. L’année 2022.

L’équipe a supposé que la composition de la densité apparente de la planète intérieure HD 260655 b était parfaitement cohérente avec celle de la Terre. Mais la planète c est différente. “HD 260655 c est plus conforme à la composition interne sans fer et est entièrement composé de silicates, en supposant qu’il n’y a pas de volatils”, indique le journal. L’équipe affirme que la différence de densité planétaire est due soit à des concentrations différentes de substances volatiles, soit à une incertitude d’observation.

Un autre fait intéressant à propos de ces planètes concerne ce que les scientifiques des exoplanètes appellent le petit rayon de la planète. C’est “… la rareté observée des planètes avec un rayon de 1,5 à 2 fois le rayon de la Terre”, comme le définit Wikipédia. Les scientifiques pensent que la différence peut être due à la photo-évaporation. Différents scientifiques ont défini l’écart différemment selon les rayons de la planète, mais les deux planètes du système ont moins de 1,5 rayon terrestre. Cela suggère que les deux mondes ont perdu leur atmosphère, comme on s’y attend des planètes proches de ces étoiles.

Les deux lignes grises indiquent une petite différence dans le rayon de la planète, tel que défini par différents scientifiques.  HD 260655 b et c sont tous les deux dans un vide, ce qui signifie que l'étoile a probablement retiré leur atmosphère.  Crédit image : Luque et al.  L'année 2022.
Les deux lignes grises indiquent une petite différence dans le rayon de la planète, tel que défini par différents scientifiques. HD 260655 b et c sont tous les deux dans un vide, ce qui signifie que l’étoile a probablement retiré leur atmosphère. Crédit image : Luque et al. L’année 2022.

Cet article montre que l’atmosphère de la planète c, le cas échéant, était probablement l’atmosphère d’hydrogène/hélium qui a été supprimée. Mais s’ils se trompent de composition et qu’il ressemble plus à la Terre, il se peut qu’elle ait conservé l’atmosphère dominante de l’eau.

La planète b est différente. Comme il est beaucoup plus proche de votre note, il n’y a probablement pas d’atmosphère particulière. Dans les deux cas, si les planètes ont une atmosphère, elles auront très probablement une atmosphère d’hydrogène élargie.

Ces planètes ne sont pas des cibles pour les recherches de vie. Ils sont trop chauds. Cependant, ce sont par ailleurs des cibles scientifiquement souhaitables. “Le système HD 260655 offre une opportunité unique pour des études planétologiques comparatives des mondes rocheux”, écrivent les auteurs. Comme indiqué précédemment, ils sont tous deux des cibles majeures de la post-spectroscopie JWST. “Ces observations amélioreront notre connaissance de l’histoire de la formation et de l’évolution du système”, écrivent les auteurs. Ces observations pourraient “… ouvrir une nouvelle observation pour l’étude des champs magnétiques des étoiles de faible masse et leur empreinte dans les systèmes planétaires”.

L'idée de l'artiste d'un événement très brûlant dans une étoile miniature.  Crédit image : Mark Garlick / Université de Warwick
L’idée de l’artiste d’un événement très brûlant dans une étoile miniature. Crédit image : Mark Garlick / Université de Warwick

Les preuves de HARPS (High Precision Radial Planetary Seeker) montrent que 40% des naines rouges ont des planètes semblables à la Terre dans leurs zones habitables. Le problème est que les naines rouges peuvent brûler violemment, rendant leur zone habitable inhabitable, c’est du moins ce que nous pensons. Mais nous n’avons tout simplement pas l’image complète.

Bien que ces deux planètes soient trop chaudes pour les eaux de surface et la vie, les astronomes peuvent les utiliser pour en savoir plus sur toutes les autres planètes en orbite autour de leurs naines rouges.

Suite:

Leave a Comment