Alors que la planète est en confinement depuis deux mois, un nouveau télescope spatial appelé CHEOPS a ouvert les yeux, a pris ses premières photos du ciel et est maintenant ouvert aux affaires.

La mission CHEOPS ajoute une touche unique à la science que le public associe normalement aux missions de découverte de planètes comme Kepler et TESS. Kepler et TESS ont produit de nombreuses découvertes révolutionnaires et ont porté le nombre d'exoplanètes connues à des milliers, tellement que nous n'avons fait qu'effleurer la surface de ce que nous pouvons apprendre d'elles. Par conséquent, plutôt que de simplement trouver plus de planètes, l'objectif premier de CHEOPS est de mieux comprendre les planètes que nous avons déjà trouvées.

Je suis dans le domaine des exoplanètes depuis près de deux décennies. Pendant la majeure partie de ce temps, j'ai eu la chance de travailler sur la mission Kepler de la NASA. L'une des découvertes majeures de Kepler est le nombre déconcertant de planètes qu'il a trouvé. Deux exemples principaux sont les milliers de planètes dont la taille se situe dans l'écart entre la Terre et Neptune. Kepler a également trouvé des planètes dont les orbites ne durent que quelques heures. Aucune de ces planètes n'a d'homologues dans le système solaire. A quoi ressemblent ces planètes, comment ils se forment et comment ils sont arrivés à leur état actuel sont des sujets de recherche en cours. Pour mieux comprendre ces planètes, nous devons avoir de meilleures mesures de leurs propriétés—leurs tailles, masses, composition et ambiances. Les astronomes se tourneront vers CHEOPS pour combler ces lacunes dans nos connaissances.

Présentation de la mission CHEOPS

Une mission conjointe Suisse-ESA, CHEOPS, le "Satellite Exoplanète Caractérisant, " effectuera des mesures clés de la taille et de l'albédo (réflectivité) des planètes en orbite autour d'étoiles lointaines. CHEOPS a été lancé en décembre 2019 depuis la côte nord de l'Amérique du Sud, faire du stop en tant que passager secondaire sur une grosse fusée Soyouz.

Le défi avec la plupart des planètes découvertes par la mission Kepler est qu'elles orbitent autour d'étoiles faibles, les rendant difficiles à observer avec un télescope autre que Kepler lui-même (qui a terminé son travail et ne fonctionne plus). CHEOPS, d'autre part, observera des planètes en orbite autour d'étoiles brillantes qui n'ont pas été étudiées avec le niveau de détail fourni autrefois par Kepler, et que CHEOPS est désormais en mesure de fournir. Ces planètes se prêtent mieux à la grande variété d'observations complémentaires provenant d'instruments d'autres télescopes, ce qui donne de nouvelles informations sur la nature de ces planètes récemment découvertes.

CHEOPS a été placé sur une orbite « héliosynchrone » où il reste constamment au-dessus du terminateur de la Terre, la ligne terrestre qui sépare le jour de la nuit. Le satellite observe les planètes lorsqu'elles transitent devant leurs étoiles hôtes à l'aide d'un miroir de 32 centimètres. Le télescope est 10 fois plus petit que Kepler, mais puisqu'il observera des étoiles plus brillantes, il peut atteindre une précision similaire à Kepler, un fait démontré lors de sa phase de mise en service. Et au lieu d'observer en continu (et simultanément) cent mille étoiles pour découvrir de nouvelles planètes, CHEOPS examine des cibles individuelles quand et où la planète est connue pour être là.

Science de la mission CHEOPS

Pour les étoiles les plus brillantes semblables au Soleil, CHEOPS peut mesurer la taille de planètes aussi petites que la Terre en voyant la fraction de la lumière des étoiles qui est bloquée par la planète lorsqu'elle passe devant l'étoile. Les mesures améliorées de la taille des planètes permettent aux scientifiques de déterminer la densité d'une planète, donnant un aperçu de sa composition et de sa structure intérieure. Ils établissent également la relation clé entre les tailles des planètes et leurs masses, ce qui nous en dit plus sur les traits partagés par les planètes dans de nombreux systèmes.

En plus de la taille des planètes, CHEOPS peut mesurer la "courbe de phase" d'une planète, " la variation de luminosité due au profil changeant de la planète lorsqu'elle orbite autour de son étoile hôte (comme les phases changeantes de la Lune). La courbe de phase nous indique la quantité de lumière réfléchie par la planète et, donc, certaines des propriétés de sa surface, atmosphère et nuages. Cette information, à son tour, peut nous en dire plus sur les conditions qui pourraient exister sous le sommet des nuages ​​et à la surface d'une planète. Finalement, puisque les cibles de CHEOPS sont lumineuses, ils sont de bons candidats pour des observations détaillées de leurs atmosphères à l'aide de grands télescopes au sol et dans l'espace (comme l'Extremely Large Telescope et le James Webb Space Telescope).

Finalement, en comprenant mieux les propriétés des planètes en orbite autour d'autres étoiles, les astronomes peuvent mieux comprendre la nature des planètes de notre propre système solaire. Nous verrons mieux comment nos frères et sœurs planétaires s'intègrent dans le contexte plus large des planètes de la galaxie et comment notre formation et notre histoire sont similaires, ou différent de, ces mondes extraterrestres.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.