Cette vue d'artiste montre l'exoplanète LHS 1140b, qui orbite autour d'une étoile naine rouge à 40 années-lumière de la Terre et pourrait être le nouveau détenteur du titre de "meilleur endroit pour rechercher des signes de vie au-delà du système solaire". En utilisant l'instrument HARPS de l'ESO à La Silla, et d'autres télescopes dans le monde, une équipe internationale d'astronomes a découvert cette super-Terre en orbite dans la zone habitable autour de l'étoile faible LHS 1140. Ce monde est un peu plus grand et beaucoup plus massif que la Terre et a probablement conservé la majeure partie de son atmosphère. Crédit :ESO/spaceengine.org
La super-Terre LHS 1140b nouvellement découverte orbite dans la zone habitable autour d'une étoile naine rouge faible nommée LHS 1140, dans la constellation de Cetus (le monstre marin). Les naines rouges sont beaucoup plus petites et plus froides que le Soleil et, bien que LHS 1140b soit dix fois plus proche de son étoile que la Terre ne l'est du Soleil, il ne reçoit de son étoile qu'environ la moitié de la lumière solaire que la Terre et se trouve au milieu de la zone habitable. L'orbite est vue presque par la tranche depuis la Terre et lorsque l'exoplanète passe devant l'étoile une fois par orbite, elle bloque un peu de sa lumière tous les 25 jours.
"C'est l'exoplanète la plus excitante que j'ai vue au cours de la dernière décennie, " a déclaré l'auteur principal Jason Dittmann du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, ETATS-UNIS). "Nous pouvions difficilement espérer une meilleure cible pour effectuer l'une des plus grandes quêtes de la science, à la recherche de preuves de la vie au-delà de la Terre."
"Les conditions actuelles de la naine rouge sont particulièrement favorables - LHS 1140 tourne plus lentement et émet moins de rayonnement de haute énergie que d'autres étoiles similaires de faible masse, " explique Nicola Astudillo-Defru, membre de l'équipe de l'Observatoire de Genève, La Suisse.
Pour que la vie telle que nous la connaissons existe, une planète doit avoir de l'eau de surface liquide et conserver une atmosphère. Quand les étoiles naines rouges sont jeunes, ils sont connus pour émettre des radiations qui peuvent être dommageables pour les atmosphères des planètes qui les orbitent. Dans ce cas, la grande taille de la planète signifie qu'un océan de magma aurait pu exister à sa surface pendant des millions d'années. Cet océan de lave bouillonnant pourrait alimenter l'atmosphère en vapeur longtemps après que l'étoile se soit calmée à son courant, lueur constante, reconstituer la planète en eau.
Le réseau de télescopes MEarth-Sud, situé sur Cerro Tololo au Chili, recherche des planètes en surveillant la luminosité des alentours, petites étoiles. Cette photographie montre le tableau, comprenant huit télescopes de 40 cm, au crépuscule. Crédit :Jonathan Irwin
La découverte a d'abord été faite avec l'installation MEarth, qui a détecté le premier témoin, baisses caractéristiques de la lumière lorsque l'exoplanète est passée devant l'étoile. L'instrument HARPS de l'ESO, le chercheur de planète à vitesse radiale de haute précision, puis a fait des observations de suivi cruciales qui ont confirmé la présence de la super-Terre. HARPS a également aidé à déterminer la période orbitale et a permis de déduire la masse et la densité de l'exoplanète.
Les astronomes estiment l'âge de la planète à au moins cinq milliards d'années. Ils en ont également déduit qu'elle a un diamètre 1,4 fois plus grand que la Terre, soit près de 18 000 kilomètres. Mais avec une masse environ sept fois supérieure à celle de la Terre, et donc une densité beaucoup plus élevée, cela implique que l'exoplanète est probablement constituée de roche avec un noyau de fer dense.
Cette super-Terre est peut-être la meilleure candidate à ce jour pour de futures observations afin d'étudier et de caractériser son atmosphère, s'il existe. Deux des membres européens de l'équipe, Xavier Delfosse et Xavier Bonfils tous deux au CNRS et à l'IPAG à Grenoble, La France, conclure :"Le système LHS 1140 pourrait s'avérer être une cible encore plus importante pour la future caractérisation des planètes de la zone habitable que Proxima b ou TRAPPIST-1. Cela a été une année remarquable pour les découvertes d'exoplanètes!".
En particulier, les observations à venir avec le télescope spatial NASA/ESA Hubble seront en mesure d'évaluer exactement la quantité de rayonnement à haute énergie projetée sur LHS 1140b, de sorte que sa capacité à supporter la vie peut être encore plus limitée.
Plus loin dans le futur, lorsque de nouveaux télescopes comme l'Extremely Large Telescope de l'ESO fonctionneront, il est probable que nous pourrons faire des observations détaillées de l'atmosphère des exoplanètes, et LHS 1140b est un candidat exceptionnel pour de telles études.
Cette recherche a été présentée dans un article intitulé "A temperate rocky super-Earth transiting a near cool star", par J.A. Dittmann et al. paraître dans le journal La nature le 20 avril 2017.
