La nouvelle Terre pourrait se nommer Trappist 1e

Vision d’artiste des sept planètes de Trappist 1. La quatrième (au centre de l’image) semble avoir tout d’une jumelle de la Terre. NASA/JPL/Caltech

Depuis une année, c’est la star des systèmes planétaires lointains. Aujourd’hui, les sept mondes de Trappist 1 livrent un peu plus de leurs secrets. Les similitudes avec la Terre sont frappantes.

«Ces planètes sont les premières où l’on devrait pouvoir dire s’il y a de la vie. Et ceci d’ici dix ans», s’enthousiasme Brice-Olivier Demory, du Center for Space and Habitability (CSHLien externe) de l’Université de Berne et du Pôle de recherche national PlanetSLien externe, qui viennent d’annoncer la nouvelle. Parmi les sept planètes orbitant autour de l’étoile Trappist 1Lien externe, à 39 années-lumière de nous, la quatrième est l’exoplanète la plus similaire à la Terre que l’on ait jamais observée. Elle est rocheuse, tempérée et doit posséder de l’eau liquide et une atmosphère fine.

Et ce n’est pas tout: si les trois planètes les plus éloignées de leur étoile sont vraisemblablement recouvertes de glace, les deux plus proches pourraient avoir une atmosphère dense et la troisième, la plus petite planète découverte à ce jour (30% de la masse de la Terre) pourrait être une planète-océan. Car l’eau, élément volatile le plus abondant dans l’univers est présente partout dans le système Trappist et peut constituer jusqu’à 5% de la masse de ces planètes – alors que cette proportion n’est que de 0,2% sur Terre.

+ Découvrez ici le portrait de Michael Gillon, l’astrophysicien belge auteur principal de la découverte de Trappist 1, qui lui a valu le Prix Balzan 2017

Comparaison de la taille du système Trappist 1 avec celle du centre de notre système solaire. Les sept planètes tournent toutes dans un disque bien plus petit que l’orbite de Mercure, première planète de la famille du Soleil. On désigne les corps célestes d’un système par des lettres. L’étoile est le ‘a’, puis les planètes reçoivent les lettres suivantes. La première est donc le ‘b’, la deuxième le ‘c’, etc… NASA/JPL/Caltech

Mais comment sait-on tout ça, en n’ayant observé que de très légères baisses de luminosité de l’étoile quand ses planètes passent devant elles? Depuis l’annonce de sa découverte en février 2017, le système Trappist 1 est l’objet de toutes les attentions. Il a été observé depuis La Silla au Chili, l’Oukaïmden dans l’Atlas marocain, et par trois télescopes spatiaux: Spitzer, Hubble et Kepler, qui a gardé son œil rivé sur lui pendant 80 jours.  

Trappist 1 n’a pas été choisie au hasard: c’est une étoile nettement moins lumineuse que notre soleil, ce qui rend l’observation plus facile. De plus, autour de cette naine rouge ultra froide (2400 degrés en surface tout de même), la mécanique céleste est particulièrement bien réglée. Les sept planètes ont des périodes de rotation très courtes et bien synchronisées, d’environ 1.5, 2, 4, 6, 9, 12 et 18 jours, ce qui fait que les alignements y sont particulièrement fréquents. Et comme elles sont très proches les unes des autres, chaque fois qu’elles se «rencontrent», leur gravité respective freine ou accélère le mouvement.

Un algorithme unique au monde

Du coup, les chercheurs sont parvenus à calculer non seulement leur taille et leurs mouvements, mais également leur masse, sans avoir à passer par la méthode des vitesses radiales, qui de toute façon ne marcherait pas pour des corps célestes aussi petits.

+ Transits – vitesses radiales: un film d’animation pour expliquer les deux méthodes principales de détection des exoplanètes

Tailles comparées de notre soleil et de Trappist 1. Quand une planète passe devant une étoile naine, elle est beaucoup plus facile à observer. ESO

«Notre méthode n’est pas révolutionnaire, explique le professeur Demory. Les bases en ont été posées en 2005 déjà et le télescope spatial Kepler a déjà fait plusieurs observations de ce type sur d’autres systèmes. Mais pour Trappist 1, mon post-doctorant Simon Grimm a mis au point un algorithme unique au monde, qui tient compte de 35 paramètres différents pour arriver à ces résultats».

Résultats confirmés encore par ceux que publient le même jour la NASA et l’ESALien externe sur la base des observations de Hubble. En analysant ces données, une équipe de scientifiques dont une grande partie a aussi travaillé avec l’Université de Berne a établi que l’atmosphère des planètes de Trappist 1 ne contenait pas d’hydrogène. Ce ne sont donc pas des géantes gazeuses, mais bien des petites planètes rocheuses.

Pour en savoir plus sur la composition de ces atmosphères, et y détecter notamment du CO2 ou de l’oxygène qui pourraient trahir la présence de vie, il faudra attendre le successeur de Hubble, le télescope spatial James Webb, prévu pour être lancé au printemps 2019.

Quant à y aller voir, c’est une autre histoire, qui n’appartient pas à notre temps: Trappist est loin, très loin, à 370’000 milliards de kilomètres.