Vue d'artiste d'une exoplanète similaire à la Terre. © Nasa/Ames/JPL-Caltech
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Une potentielle super-Terre dans la zone habitable d'un jumeau du Soleil

ActualitéClassé sous :Astronomie , exoplanète , Kepler

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L'étoile Kepler-160, similaire au Soleil, était déjà connue pour être accompagnée de deux planètes surchauffées. Dans une nouvelle étude, deux nouvelles planètes sont révélées dans ce système, dont une potentielle super-Terre située dans la zone habitable de l'étoile.

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Plus de 4.000 exoplanètes sont connues à ce jour, mais peu parmi celles-ci sont des planètes de taille terrestre dans la zone habitable d'une étoile semblable au Soleil. Kepler-160 est, à ce titre, un système notable qui fait l'objet d'une nouvelle étude menée par René Heller et parue ce 4 juin dans Astronomy & Astrophysics.

L'étoile centrale du système Kepler-160, à 3140 années-lumière de nous, est semblable au Soleil : son diamètre est 1,12 fois celui du Soleil et sa température de surface est de 5.200 °C, à comparer aux 5.500 du Soleil, ce qui fait que les deux étoiles ont des luminosités quasiment identiques. Cette étoile, aussi connue sous les désignations KIC 7269974 et KOI-456, fut observée par le télescope spatial Kepler entre 2009 et 2013.

Grâce à leurs transits, deux premières planètes furent alors découvertes tout près de cette étoile : Kepler-160 b, une super-Terre (1,7 fois le diamètre de la Terre) qui fait le tour de l'étoile en 3,4 jours, et Kepler-160 c, une planète probablement semblable à Neptune (3,1 diamètres terrestres) qui en fait le tour en 13,7 jours. À titre de comparaison, Mercure tourne autour du Soleil en 88 jours. La périodicité des transits de Kepler-160 c semblait cependant modulée par la présence d'une troisième planète qui, elle, ne transite pas.

Deux nouvelles planètes… 

René Heller, astrophysicien à l'Institut Max-Planck de recherche sur le système solaire (MPS), à Göttingen (Allemagne), et ses collaborateurs ont pu confirmer l'existence de cette planète perturbatrice. Les caractéristiques physiques et orbitales de cet objet désigné Kepler-160 d, restent cependant assez peu contraintes : une masse entre 1 et 100 fois celle de la Terre et une période orbitale entre 7 et 50 jours. Dans tous les cas, cette planète serait donc elle aussi très chaude, comme ses deux voisines au-dessus.

Cependant, Heller et ses collègues ont découvert une potentielle autre planète dans le système qui serait plus « terrestre ». En effet, ce possible quatrième compagnon, provisoirement désigné KOI-456.04, aurait un diamètre de 1,9 fois celui de la Terre et ferait le tour de son étoile en 378 jours, ce qui le placerait dans la zone habitable de son étoile. Les chercheurs restent pour le moment prudents en considérant cet objet seulement comme un candidat, mais signalent qu'il s'agit tout de même d'un candidat prometteur avec 85 % de probabilité qu'il s'agisse réellement d'une planète et non d'un artefact instrumental.

Les planètes typiquement détectées autour d'étoile de type solaire sont des planètes chaudes de taille neptunienne (troisième image). La plupart des planètes de taille terrestre en zone habitable ont été détectées autour de naines rouges (image du bas). KOI-456.04 ferait partie des quelques cas connus de planètes de moins de deux diamètres terrestres à se trouver dans la zone habitable d'une étoile similaire au Soleil (deuxième ligne). La situation de la Terre autour du Soleil est aussi visible pour comparaison (image du haut). © René Heller, MPS

…dont une grosse cousine de la Terre

Si KOI-456.04 est réellement une planète, alors ce serait une des quelques planètes connues de taille relativement terrestre à se trouver dans la zone habitable d'une étoile analogue au Soleil. En effet, la plupart des exoplanètes connues de moins de deux fois le diamètre de la Terre, avec des températures de surface potentiellement clémentes, sont en orbite autour d'une étoile naine rouge, alors que l'on détecte plus typiquement des planètes chaudes de taille neptunienne autour des étoiles similaires au Soleil.

Les conditions de surface sur KOI-456.04 pourraient donc être similaires à celles connues sur Terre, à condition que son atmosphère ne soit pas trop massive et ne ressemble pas à celle de la Terre. La quantité de lumière reçue de son étoile hôte représente environ 93 % de la lumière solaire reçue sur Terre. Si KOI-456.04 a une atmosphère essentiellement inerte avec un effet de serre modéré semblable à celui de la Terre, sa température de surface serait en moyenne de +5 degrés Celsius, soit environ dix degrés de moins que la température moyenne sur Terre.

Des observations supplémentaires devraient permettre de confirmer ou non l'existence de cette quatrième planète. Cette confirmation pourrait venir de certains des télescopes terrestres les plus puissants ou de la mission spatiale Plato de l'ESA, dont le lancement est prévu en 2026.

  • Kepler-160 est une étoile similaire au Soleil qui était déjà connue pour abriter deux planètes surchauffées, dont une perturbée par un autre compagnon qui ne transite pas.
  • Une nouvelle étude a permis de confirmer cette troisième planète, elle aussi chaude, mais aussi de révéler une quatrième planète qui, elle, serait dans la zone habitable de l'étoile.
  • Cet objet, KOI-456.04, est pour le moment un candidat, mais si son existence était confirmée, ce serait une des rares planètes de taille relativement terrestre connues autour d'une étoile semblable à la nôtre.
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