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Un intrigant système planétaire à 35 années-lumière de la Terre

Crédits : ESO/M. Kornmesser)

Quand un système héberge l’une des planètes rocheuses les plus petites jamais découvertes, une planète dominée par les océans et même la possibilité d’un monde ressemblant à la Terre évoluant la zone habitable de son étoile, les astronomes en prennent note. Vous retrouverez tout ce beau monde à seulement 35 années-lumière de la Terre.

Au cœur de cet intrigant système se trouve une étoile naine rouge baptisée L 98-59, aussi connue sous le nom de TOI-175. Il y a deux ans, une équipe d’astronomes s’appuyant sur le satellite TESS, de la NASA, avait identifié trois planètes évoluant autour, chacune de taille terrestre.

À l’époque, ces trois mondes avaient été identifiés grâce à la méthode du transit qui consiste à repérer les minuscules baisses de luminosité stellaire, témoignant des passages répétés d’une ou plusieurs planètes passant entre l’étoile et la Terre. L’inconvénient de cette méthode est qu’elle ne permet de déterminer que la taille des objets ciblés. Or, si nous voulons savoir de quoi est faite une planète, le minimum dont les chercheurs ont besoin est de connaître sa masse et son rayon. À partir de là, ils peuvent calculer sa densité globale et donc estimer sa composition.

Dans le cadre d’une étude récente, une équipe distincte a donc cherché à caractériser ces planètes en s’appuyant sur une autre méthode : celle de la vitesse radiale.

Une petite planète, et un monde océanique

Cette technique repose essentiellement sur le mouvement de l’étoile causé par la présence des planètes. Dans les systèmes planétaires, tous les corps, étoiles comme planètes, se déplacent autour d’un centre de masse. Il s’agit du point central gravitationnel du système.

Or, les planètes, aussi petites soient-elles, peuvent influencer le mouvement de leur étoile autour de ce centre de masse et donc sa luminosité. En examinant soigneusement comment l’empreinte lumineuse de l’étoile évolue au fil du temps, les scientifiques peuvent alors isoler cette oscillation et calculer la masse de la planète qui en est à l’origine.

Pour ces travaux concentrés sur les mesures de vitesse radiale de l’étoile TOI-175, publiés dans Astronomy & Astrophysics, les astronomes se sont appuyés sur le Very Large Telescope (VLT), au Chili. Cette étude a confirmé la présence des trois étoiles initialement découvertes et a permis de mieux les comprendre. Parmi elles figure l’une des plus petites exoplanètes rocheuses jamais découvertes. Désigné L 98-59b, l’objet a environ la moitié de la masse de Vénus.

Selon les analyses, cette planète et sa voisine semblent cacher de petits noyaux de fer et peuvent avoir chacune un peu d’eau contenue dans une atmosphère. La troisième planète aurait un noyau similaire, mais semble contenir beaucoup plus d’eau, jusqu’à un tiers de sa masse.

Deux autres planètes, dont une prometteuse

En plus de ces trois mondes, les chercheurs ont également souligné la présence d’une quatrième planète rocheuse et potentiellement d’une cinquième évoluant dans la zone habitable de son système, susceptible de recevoir à peu près autant de lumière et de chaleur de son étoile que la Terre du soleil.

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Comparaison entre le système L 98-59 (en haut) avec une partie du Système solaire interne (Mercure, Vénus et Terre), mettant en évidence les similitudes entre les deux. Crédits : ESO/L. Calçada/M. Kornmesser

Des données plus précises seront donc nécessaires pour confirmer la présence de cette cinquième planète, mais si tel est le cas, elle pourrait être la cible du James Webb Telescope. Une fois déployé dans l’espace, probablement avant la fin de l’année, l’observatoire pourra en effet se concentrer sur l’étude de son atmosphère en se focalisant sur la recherche de biosignatures.