L'atmosphère d'une super Terre enfin confirmée
Des chercheurs financés par l'UE sont parvenus à analyser pour la première fois l'atmosphère d'une super Terre, une planète extrasolaire plus massive que la Terre. La planète appelée GJ 1214b a été découverte en 2009 et cette recherche vient confirmer les premières découvertes d'astronomes au Chili selon lesquelles la planète possédait une atmosphère. Ils affirment que l'étude, présentée dans la revue Nature, était «un jalon sur la voie de l'interprétation de ces mondes». La recherche était partiellement financée par une subvention internationale entrante Marie Curie au titre du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE. La planète GJ 1214b a été découverte l'an dernier à l'aide du spectrographe HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) situé sur le télescope de 3,6 mètres de l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili. Les premiers résultats montraient que cette planète possédait une atmosphère, ce qui a été étudié en détail et confirmé par une équipe internationale d'astronomes menée par Jacob Bean du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics aux États-Unis. Ils ont utilisé l'UV FOcal Reducer et l'instrument spectrographe à dispersion faible (FORS) sur le Très grand télescope (VLT) de l'ESO pour mener cette recherche. «Il s'agit de la première analyse de l'atmosphère d'une super Terre», affirme le Dr Bean. «Nous avons atteint un réel jalon sur la voie d'interprétation de ces mondes.» GJ 1214b présente un rayon d'environ 2,6 fois celui de la Terre et elle est à peu près 6,5 fois plus massive, ce qui la place dans la catégorie des exoplanètes connues en tant que super Terres; il existe désormais plus de 500 exoplanètes confirmées. Son étoile-hôte se trouve à environ 40 années-lumière de la Terre dans la constellation d'Ophiuchus ou Serpentaire. C'est une étoile à peine visible; si GJ 1214 se trouvait à la même distance que notre Soleil, elle serait 300 fois moins visible. Elle est également petite, aussi cela implique que la taille de la planète est grande par rapport au disque stellaire, ce qui permet de l'étudier aisément. La planète effectue son orbite en 38 heures autour de son étoile parente à une distance d'à peine 2 millions de kilomètres (soit environ 70 fois plus près que ce que la Terre orbite autour du Soleil). Pour étudier l'atmosphère, l'équipe a observé la lumière provenant de l'étoile au moment où la planète passait devant. Au cours de ces trajets, une partie de la lumière stellaire traverse l'atmosphère de la planète et, selon la composition chimique et les conditions climatiques de la planète, des longueurs d'ondes spécifiques de lumière sont absorbées. L'équipe a ensuite comparé ces nouvelles mesures précises avec ce qu'elle attendait de voir pour de nombreuses compositions atmosphériques possibles. Avant ces nouvelles observations, les astronomes avaient proposé trois modèles d'atmosphères possibles pour GJ 1214b. L'un d'eux faisait de GJ 1214b une planète océan où, étant donné la proximité de l'étoile, on trouverait de l'eau sous forme de vapeur. La seconde possibilité évoquait un monde rocheux avec une atmosphère composée en grande partie d'hydrogène, mais avec des nuages et une brume empêchant de voir. La troisième option faisait ressembler GJ 1214b à la planète Neptune, avec une atmosphère riche en hydrogène. Les nouvelles mesures n'ont pas donné de signes révélateurs de la présence d'hydrogène et les chercheurs ont donc exclu la troisième option. L'atmosphère est soit riche en vapeur, soit couverte de nuages ou de brume, semblables à ceux que l'on observe dans les atmosphères de Vénus et de Titan dans notre système solaire, qui cache la signature de l'hydrogène. «Bien que nous ne puissions pas encore dire exactement de quoi cette atmosphère est constituée, pouvoir réduire le champ des possibilités et déduire qu'un tel monde lointain est soit humide, soit brumeux, est déjà un formidable pas en avant», affirmait le Dr Bean. «Des suivis d'observations aux plus grandes longueurs d'onde de la lumière infrarouge sont maintenant nécessaires pour déterminer laquelle de ces atmosphères existe sur GJ 1214 b.»
Pays
Chili, États-Unis