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DES TERRES, PARTOUT ! | HISTOIRES D'EXOPLANÈTES #7
À l'heure actuelle, le catalogue de plus de 4000 exoplanètes connues est, il faut l'avouer, assez bien garni.
Bien que celui-ci soit encore amené à largement s'agrandir à l'avenir, ce qui y frappe, c'est le faible nombre de planètes habitables recensées:
Il n'y en a que 19, en comptant la terre, qui sont parfaitement situées et 48 en étant très optimiste.
Et ça fait constater une chose: les planètes comme notre terre, situées dans la zone habitable de leur étoile, composées de roches et ayant de l'eau sont très rares ( cela, plus la difficulté que nous avons à les détecter comme elles sont plus petites ).
En trouver une seule dans un système est déjà un beau coup de chance. Alors trois...
Préparez vous une bière et des spéculoos ( vous comprendrez ), car l'histoire d'exoplanètes d'aujourd'hui est dédiée au système TRAPPIST-1, qui est situé à 40 années-lumière de la terre, dans la constellation du verseau.


Au centre du système se trouve, bien évidemment, l'étoile TRAPPIST-1a, âgée d'entre trois et huit milliards d'années.


Cela peut paraître ancien, mais il ne faut pas oublier que ces étoiles peuvent vivre près de 500 fois plus longtemps que le soleil.
TRAPPIST-1a est, en effet, une naine rouge ultra-froide. Bon, une petite explication s'impose, je crois.
Je vais essayer de faire bref, mais on va rapidement voir ce qu'est une naine rouge.
Les représentantes de cette classe d'étoile sont d'une taille assez modeste et dépassent rarement la taille de Jupiter, même si elles sont évidemment plus denses.
De par leur petite taille, leur disque d'accrétion, à savoir le disque de poussières et de gas à partir duquel se forment les planètes, donne souvent naissance à des planètes rocheuses.
Très souvent.

De plus, de par leur taille et leur masse, ces étoiles fusionnent l'hydrogène ( qui est leur carburant et celui du soleil ) beaucoup plus longtemps.
Voilà pourquoi ces étoiles peuvent vivre des centaines de milliards d'années, contre une dizaine contre les naines jaunes, comme le soleil.
Cela laisse le temps de faire pousser beaucoup de bananes.
Compte tenu de la durée de vie de TRAPPIST-1a, il s'agit, à son échelle, d'une très jeune étoile.
D'un diamètre à peine supérieur à Jupiter, la petite naine rouge en fait, cependant, près de 84 fois la masse.
De par sa petite taille, l'étoile est donc très froide, et, comme elle émet moins de chaleur, la zone habitable se situe bien plus proche d'elle que dans le cas du soleil, mais on y reviendra.
Ce qui frappe le plus, avec ce système, c'est la présence de pas moins de sept exoplanètes autour de l'étoile, dont trois se situant dans la zone habitable. Ces 7 exoplanètes sont toutes des planètes rocheuses, d'un rayon allant de 0,77 à 1,15 fois celui de la terre.


Leur masse, elle varie 0,33 à 1,16 fois celle de notre chère planète bleue.
Les exoplanètes ont étés découvertes par l'un des télescopes TRAPPIST (oui, le nom est une référence à la bière Trappiste, mais aussi l'acronyme de Petit télescope dédié aux planètes en transit et aux planétésimaux en anglais ).
Le réseau TRAPPIST est composé de deux télescopes, TRAPPIST-nord, situé à l'observatoire de l'Oukaïmeden, dans le massif de l'atlas, au Maroc, et TRAPPIST-sud, situé à l'observatoire de La Silla, au Chilli.

Le télescope TRAPPIST-Sud, à l'observatoire de La Silla, au Chilli.


Le réseau TRAPPIST est géré par une équipe de l'université de Liège, qui gère également l'observatoire austral SPECULOOS, acronyme de "Recherche de planètes habitables autour d'étoiles extrêmement froides", observatoire situé au Chilli,là aussi sur le terrain de l'ESO ( l'observatoire européen austral ), et dont le télescope TRAPPIST-sud a servi de prototype.
Pour détecter des exoplanètes, ces télescopes utilisent la méthode des transits, qui consiste, pour ceux qui n'ont pas vu l'épisode dédié aux méthodes de détections d'exoplanètes, à observer la chute de luminosité d'une étoile lors du passage d'une planète devant elle.


Tout ça pour vous dire que les trois premières exoplanètes du système TRAPPIST-1, qui est donc le premier système découvert par TRAPPIST, ont été découvertes en 2015 et les quatre autres en 2017.


La première, TRAPPIST-1b, orbite autour de son étoile à moins d'1 million et demi de kilomètres.
Ainsi, de par sa proximité, la planète tourne autour de son étoile en une journée et demie et sa température de surface est d'environ 120°C.
D'une masse presque égale à la terre, elle est cependant 12% plus large.
Mais ce qui est intéressant c'est que, en analysant sa densité, on s'est rendu compte qu'elle doit être composée d'au moins 5% d'eau, ce qui implique donc une atmosphère probablement aussi dense que celle de vénus.
Des analyses plus poussées avec le télescope spatial Spitzer ont ainsi permis de déterminer que la planète dispose d'une épaisse atmosphère, composée soit majoritairement d'eau, soit de C02.

La seconde planète, TRAPPIST-1c fait, quant à elle, 116% de la masse et 110% du rayon de la terre.

Elle orbite autour de son étoile en 58 heures et semble, elle aussi, disposer d'une atmosphère aussi épaisse que vénus, bien qu'un peu moins épaisse que celle de Trappist-1b.
Là où les choses deviennent plus intéressantes, c'est avec Trappist-1d.
La planète, située à la limite intérieure de la zone habitable de son étoile, ne semble faire qu'un tiers de la masse de la terre, pour 78% de son rayon.

Il se pourrait que la planète soit semblable à vénus, mais avec une température de surface pouvant être de 9°C, la planète pourrait aussi contenir de l'eau liquide, voir, pourquoi pas, être une planète-océan.
Cette dernière explication aurait, d'ailleurs, l'avantage d'expliquer sa densité assez faible.
Elle pourrait, ainsi, comme elle reçoit presque autant de radiations que la terre, être parfaitement habitable, où, comme le propose une étude de l'université de Washington, ressembler à vénus et n'avoir conservé de l'eau qu'à certains endroits.
La quatrième, TRAPPIST-1e est elle l'exoplanète connue la plus semblable à la terre:

Son rayon, sa masse, tout correspond.
De plus, celle-ci orbite en plein milieu de la zone habitable de son étoile, là où l'eau a le plus de chances de se trouver à l'état liquide.
Mais tout n'est pas rose non plus: comme certaines de ses sœurs, elle pourrait en effet être verrouillée gravitationnellement avec son étoile, ce qui signifie qu'elle lui présente toujours la même face, ce qui est loin d'être optimal pour trouver de la vie, même si de l'eau liquide pourrait exister sur sa face ensoleillée.

Pour la cinquième, TRAPPIST-1f, les choses se compliquent: même si elle pourrait disposer d'une épaisse atmosphère, riche en oxygène et d'océans d'eau liquide.

D'un rayon d'environ une fois celui de la terre, elle n'en fait que 0,68 fois la masse et fait le tour de son étoile en neuf jours.
Mais là aussi, celle-ci semble verrouillée gravitationnellement avec son étoile, ce qui ne facilite pas l'existence d'une potentielle vie.
Toutefois, pour les planètes possédant ces caractéristiques, le terminateur, à savoir la zone située entre la nuit et le jour, pourraient disposer de conditions vivables.
Cependant, ces planètes doivent aussi avoir des conditions météorologiques extrêmes.
Je tiens toutefois à préciser avant de parler de Trappist 1g que l'aspect de ces exoplanètes est théorique: aussi bien leur rotation sur elle-même que les conditions qui règnent à leur surface restent des éléments mal connus.
D'éventuels effets de serre, une forte activité volcanique et j'en passe peuvent grandement modifier les conditions et les températures de surface.
Beaucoup de paramètres entrent en jeu en plus de la zone considérée comme habitable autour de l'étoile, qui ne reste qu'une zone théorique où l'eau peut rester à l'état liquide.
Mars, par exemple, se trouve à la limite extérieure de la zone habitable du soleil, et pourtant, elle est ( très ) loin de l'être, notamment à cause de la perte de son champ magnétique qui a entraîné la disparition de son atmosphère, chassée par les vents solaires dont elle n'était plus protégée.
Gardez donc en tête que toutes les conditions qu'on évoque ne sont que des déductions, certes de qualité, mais à prendre avec précautions.
Un noyau plus métallique ( et donc un champ magnétique plus fort ), peut changer la donne du tout au tout. Ceci étant dit, passons à TRAPPIST-1 g, l'avant dernière du système.

D'un rayon et d'une masse d'environ 1,1 fois la terre, TRAPPIST-1g orbite à l'extérieur de la zone habitable de son étoile, ce qui signifie que l'eau ne peut probablement pas y rester liquide.
Cependant, celle-ci semble moins dense que la terre, ce qui pourrait se traduire par la présence d'eau liquide.
Il est, ainsi, suspecté que TRAPPIST-1 g puisse disposer d'un océan d'eau, maintenu liquide par une atmosphère extrêmement épaisse, scénario également retenu pour TRAPPIST-1f.

Enfin, pour terminer, la petite dernière, qui se nomme TRAPPIST-1h, a un rayon de 0,77 fois et une masse de seulement un tiers de la Terre.

Etant donné sa faible densité, on suppose ici aussi que la planète doit disposer d'une atmosphère suffisamment épaisse pour provoquer un effet de serre.
Ainsi, son atmosphère, composée d'hydrogène notamment, réchaufferait les océans de la planète, les gardant liquide.
Attention, je dis les océans, mais il est tout à fait possible, voir probable, que la planète soit recouverte d'un océan géant Qui selon les scénarios peut aussi être gelé, comme ce que l'on observe dans notre système solaire, commme surEurope où Encelade.
En tout cas une chose est certaine: TRAPPIST-1 est un système assez singulier, comme on en a encore jamais découvert. Et étant donné le nombre de planètes telluriques, il n'est pas exagéré d'espérer que l'une telle puisse disposer de conditions favorable à l'apparition de la vie.
Mais là aussi, ce ne sont que des suppositions.
Cependant, s'il existe des êtres capables de voir sur ces planètes, le spectacle qui se livre à eux doit être assez singulier:
Si vous vous situez sur l'une des planètes situées au milieu, comme Trappist-1d, vous voyez alors toutes les autres planètes avec un niveau de détail comparable, pour les plus proches, à la lune vue de la terre.

Ainsi, il est possible, quand deux planètes sont au plus proche l'une de l'autre, d'en observer les nuages, les tempêtes, les montagnes et j'en passe.
Trappist-1 est donc, vous l'aurez compris, un système fascinant, qui, malgré sa distance, ne peut nous empêcher d'attirer particulièrement la curiosité.
Et c'est plutôt une bonne chose, car, au fond, où serions-nous dans notre compréhension du monde sans la curiosité ?
Mais ça c'est un autre sujet.
En attendant, c'est sur ceci que va se terminer cet épisode.
J'espère, comme d'habitude, que vous l'aurez apprécié, et je vous donne rendez-vous dans une semaine, pour une nouvelle dose d'espace.



Dernière mise à jour le: 01/01/1970 00:00