Les astronomes ont détecté une atmosphère autour de la super-Terre GJ 1132b. Il s'agit de la première détection d'une atmosphère autour d'une super-Terre de faible masse, en termes de rayon et de masse, la planète la plus semblable à la Terre autour de laquelle une atmosphère a encore été détectée. Ainsi, il s'agit d'une étape importante sur la voie de la détection de la vie sur une exoplanète. L'équipe, qui comprend des chercheurs de l'Institut Max Planck d'astronomie, utilisé le télescope ESO/MPG de 2,2 m au Chili pour prendre des images de l'étoile hôte de la planète, GJ 1132, et mesuré la légère diminution de luminosité alors que la planète et son atmosphère absorbaient une partie de la lumière des étoiles en passant directement devant leur étoile hôte.

Bien que ce ne soit pas la détection de la vie sur une autre planète, c'est un pas important dans la bonne direction :la détection d'une atmosphère autour de la super-Terre GJ 1132b marque la première fois qu'une atmosphère est détectée autour d'une planète dont la masse et le rayon sont proches de la masse et du rayon de la Terre (1,6 masse terrestre, 1.4 Rayons terrestres).

La stratégie actuelle des astronomes pour trouver la vie sur une autre planète est de détecter la composition chimique de l'atmosphère de cette planète, à l'affût de certains déséquilibres chimiques qui nécessitent la présence d'organismes vivants comme explication. Dans le cas de notre propre Terre, la présence de grandes quantités d'oxygène est une telle trace.

Nous sommes cependant encore loin de cette détection. Jusqu'au travail décrit dans cet article, les (rares !) observations de lumière provenant d'atmosphères d'exoplanètes impliquaient toutes des planètes beaucoup plus massives que la Terre :des géantes gazeuses, apparentées à Jupiter de notre propre système solaire, et une grande super-Terre avec plus de huit fois la masse de la Terre. Avec la présente observation, nous avons pris les premières mesures provisoires dans l'analyse de l'atmosphère des plus petits, planètes de masse inférieure qui sont beaucoup plus semblables à la Terre en taille et en masse.

La planète en question, GJ 1132b, en orbite autour de l'étoile naine rouge GJ 1132 dans la constellation australe Vela, à une distance de 39 années-lumière de nous. Récemment, le système a fait l'objet d'un examen minutieux par une équipe dirigée par John Southworth (Keele University, ROYAUME-UNI). Le projet a été conçu, et les observations coordonnées, de Luigi Mancini, anciennement de l'Institut Max Planck d'Astronomie (MPIA) et travaille maintenant à l'Université de Rome Tor Vergata. Les autres membres de l'équipe MPIA étaient Paul Mollière et Thomas Henning.

L'équipe a utilisé l'imageur GROND du télescope ESO/MPG de 2,2 m de l'Observatoire européen austral au Chili pour observer la planète simultanément dans sept bandes de longueurs d'onde différentes. GJ 1132b est une planète en transit :Du point de vue d'un observateur sur Terre, il passe directement devant son étoile tous les 1,6 jours, bloquant une partie de la lumière de l'étoile.

La taille des étoiles comme GJ 1132 est bien connue des modèles stellaires. De la fraction de lumière stellaire bloquée par la planète, les astronomes peuvent déduire la taille de la planète, dans ce cas environ 1,4 fois la taille de la Terre. Surtout, les nouvelles observations ont montré que la planète était plus grande à l'une des longueurs d'onde infrarouges qu'aux autres. Cela suggère la présence d'une atmosphère opaque à cette lumière infrarouge spécifique (ce qui fait paraître la planète plus grande) mais transparente à toutes les autres. Différentes versions possibles de l'atmosphère ont ensuite été simulées par des membres de l'équipe de l'Université de Cambridge et du Max Planck Institute for Astronomy. Selon ces modèles, une atmosphère riche en eau et en méthane expliquerait très bien les observations.

La découverte s'accompagne des mises en garde habituelles des exoplanètes :bien qu'un peu plus grandes que la Terre, et avec 1,6 fois la masse de la Terre (tel que déterminé par des mesures antérieures), les observations à ce jour ne fournissent pas de données suffisantes pour décider à quel point GJ 1132b est similaire ou dissemblable à la Terre. Les possibilités incluent un "monde aquatique" avec une atmosphère de vapeur chaude.

La présence de l'atmosphère est un motif d'optimisme prudent. Les naines M sont les types d'étoiles les plus courants, et montrent des niveaux élevés d'activité; pour certaines configurations, on peut s'attendre à ce que cette activité (sous la forme d'éruptions et de flux de particules) souffle sur l'atmosphère des planètes voisines. GJ 1132b fournit un contre-exemple plein d'espoir d'une atmosphère qui dure depuis des milliards d'années (c'est-à-dire assez longtemps pour que nous puissions le détecter). Étant donné le grand nombre d'étoiles naines M, de telles atmosphères pourraient signifier que les conditions préalables à la vie sont assez courantes dans l'univers.

Dans tous les cas, les nouvelles observations font de GJ 1132b une cible prioritaire pour une étude plus approfondie par des instruments tels que le télescope spatial Hubble, Le Très Grand Télescope de l'ESO, et le télescope spatial James Webb dont le lancement est prévu en 2018.

Le travail décrit ici a été publié sous le nom de J. Southworth et al., "Détection de l'atmosphère de l'exoplanète de masse terrestre 1,6 GJ 1132B" dans le Journal astronomique .