Un rendu des orbites des deux planètes autour de leur étoile, nommé K2-146. Crédit :Daniel Fabrycky
Les terriens ont longtemps rêvé de planètes lointaines, mais ce n'est que récemment que les scientifiques ont pu identifier des milliers de nouvelles exoplanètes et en apprendre de plus en plus sur leur apparence.
Le dernier en date :une nouvelle exoplanète découverte par la sonde spatiale Kepler de la NASA dans la constellation du Cancer. Grâce à un bon timing et à la configuration orbitale étrange de la planète, des scientifiques de l'Université de Chicago ont pu calculer sa masse plus précisément que toute autre planète aussi petite à ce jour.
"C'était totalement inattendu - au début, nous pensions qu'il y avait quelque chose qui n'allait pas avec les données, mais quand nous l'avons regardé de près, c'était super clair, " a déclaré l'étudiant diplômé Aaron Hamann, le premier auteur sur le papier. "Il y a deux planètes qui tournent autour de cette étoile, et ils agissent très fortement les uns sur les autres, ce qui nous permet de calculer leurs masses avec une précision record."
Lancé en mars 2009, la mission Kepler a été conçue pour rechercher spécifiquement des exoplanètes - des planètes en orbite autour d'étoiles dans des systèmes distants, dont certains peuvent abriter la vie. Les scientifiques passent au peigne fin ses données, à la recherche d'anomalies autour d'étoiles lointaines qui pourraient indiquer des planètes. C'était la mission d'un groupe de scientifiques de l'Université de Chicago travaillant avec Assoc. Pr Daniel Fabrycky, un chasseur d'étranges exoplanètes, entre autres, il a pesé des planètes dans des systèmes complexes contenant cinq à sept planètes, et a révélé les interactions orbitales de quatre planètes verrouillées en orbite plus étroitement que tout autre système.
Les planètes lointaines sont trop petites pour être vues avec des télescopes, ainsi, un moyen principal pour ces chasseurs d'exoplanètes de les rechercher est de remarquer une très faible atténuation de la lumière d'une étoile lorsqu'une planète passe devant elle. Quand Kepler a regardé pour la première fois l'étoile cool appelée K2-146, qui est situé à environ 258 années-lumière, les scientifiques ont vu une planète faire un motif de gradation irrégulier. Mais en se penchant sur les données des deuxième et troisième passes de Kepler des années plus tard, l'équipe a confirmé que l'irrégularité était causée par une deuxième planète.
Vue d'artiste du vaisseau spatial Kepler de la NASA, qui a pris des données que les scientifiques ont utilisées pour découvrir une nouvelle petite exoplanète dans une configuration étrange. Crédit :NASA
Cette seconde, une plus petite exoplanète tournait et tirait sur l'orbite de la première planète. Alors que les deux exoplanètes se croisent, ils accélèrent un peu :"Un effet mini fronde, " dit Hamann. (Il y a un parallèle dans notre propre système solaire. Neptune a été découvert de la même manière, Fabrycky a déclaré:Les scientifiques ont remarqué qu'Uranus était en orbite étrange et ont déduit qu'une nouvelle planète était responsable, ce qui a conduit à la découverte directe de Neptune.)
Mais les planètes de K2-146 sont extrêmes parmi les exoplanètes connues, disaient les scientifiques. Les deux planètes tournent autour du soleil en quelques jours :3,99 jours pour la plus grande, 2,66 pour le plus petit, en moyenne. "Parce qu'ils ont des périodes orbitales courtes et que les effets gravitationnels sont forts, l'orbite change radicalement pendant que nous la regardons, " expliqua Fabrycky.
"Pour vous en donner une idée, notre année a toujours 365 jours, mais ces planètes auront des années beaucoup plus courtes ou plus longues, " a déclaré Hamann. "Ce serait comme si votre anniversaire arrivait parfois presque un mois plus tôt ou plus tard que ce à quoi vous vous attendriez normalement."
Ils n'avaient pas vu clairement la deuxième planète au premier passage car elle n'était pas devant l'étoile au bon moment, mais dans les deuxième et troisième passes, la danse des deux planètes les avait fait bouger pour qu'elles soient toutes deux clairement visibles.
Ass. Pr Leslie Rogers, spécialisé dans le décodage de la composition des exoplanètes, les a aidés à deviner que les planètes peuvent avoir un noyau de roche avec une atmosphère de gaz substantielle assez épaisse pour bloquer la lumière du soleil. Normalement, des planètes aussi proches de leur soleil auraient eu l'atmosphère dépouillé par des photons. (Aucune planète n'est habitable, les scientifiques ont dit :les températures atteignent probablement près de 600 degrés Fahrenheit.)
Pour aggraver encore la chance des scientifiques, Kepler examinait le système à des points clés pendant les transits. "Nous l'avons attrapé juste au moment parfait, afin que nous puissions le mesurer avec une précision de 3%, même si nous l'avons examiné pendant une période relativement courte, " a déclaré Hamann.
"Il faut la masse d'une planète pour comprendre sa gravité, donc avoir une masse aussi précise nous aide à interpréter à quoi doit ressembler l'atmosphère, " a déclaré le boursier UChicago NASA Sagan et co-auteur Benjamin Montet.
Les scientifiques ont déclaré que la découverte avait des implications sur la façon de diriger les recherches de futures exoplanètes, comme la nouvelle mission exoplanète de la NASA, le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), qui est en orbite maintenant.
"C'est un bon rappel, d'autant plus que TESS continue, que si vous revenez sur un système deux ans plus tard, vous pourriez apprendre beaucoup de choses, " dit Fabrycky. " Il y a plein d'autres planètes qui se cachent comme ça. "
