Quelques mois à peine après son installation à l'Observatoire de l'Oukaimeden relevant de l'Université Cadi Ayyad, TRAPPIST-Nord prouve avec cette découverte l’excellence du site de l'Oukaimeden et le dynamisme des chercheurs qui sont derrière cet acquis unique au Maroc et dans la région. TRAPPIST-Nord est entrain de rééditer l'excellent succès du Télescope MOSS qui lui aussi dés son installation à l'Oukaimeden en 2011 avait découvert de nouvelles comètes (au nombre de quatre aujourd'hui) et de nouveaux Astéroïdes Géocroiseurs (Quatre aussi). Avec plus d'un millions de mesures envoyés au « Minor Planete Center » relevant de l'Union Astronomique Internationale l'Observatoire de l'Oukaimeden est classé parmi les 10 meilleurs au monde pour la découverte des petits corps du système solaire (7éme en 2016 et 37éme de tout les temps sur plus de 500 observatoires).

La naine ultra froide et les sept planètes.

Sept mondes potentiellement habitables de la taille de la Terre trouvés dans un système planétaire extraordinairement riche.

Des astronomes ont découvert un système de sept planètes de taille Terre, potentiellement habitables, à seulement 40 années-lumière de distance de notre système solaire. À l'aide de télescopes terrestres et spatiaux, y compris le Very Large Télescope de l'ESO, les planètes ont été détectées au fur et à mesure qu'elles passaient devant leur étoile mère, l'étoile naine ultra-froide connue sous le nom de TRAPPIST-1. Au moins trois des planètes pourraient abriter des océans d'eau sur leurs surfaces, augmentant la possibilité que le système d'étoile puisse accueillir la vie. Ce système possède à la fois le plus grand nombre de planètes de la taille de la Terre et le plus grand nombre de mondes potentiellement habitables.

Les astronomes utilisant les télescopes TRAPPIST-Sud à l'Observatoire de la Silla de l'ESO et TRAPPIST-Nord à l'Observatoire de l'Oukaimeden au Maroc, le Very Large Telescope (VLT) à Paranal et le télescope spatial Spitzer de la NASA, ainsi que d'autres télescopes à travers le monde ont confirmé l'existence d'au moins sept petites planètes en orbite autour de l'étoile naine rouge froide TRAPPIST-1 [1]. Toutes les planètes, étiquetées TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g et h dans l'ordre de la distance croissante de leur étoile parent, ont des tailles semblables à celle de la Terre [2].

Les occultations partielles de la luminosité de l'étoile causées par les sept planètes passant devant elle - les événements connus sous le nom de transits - ont permis aux astronomes d'estimer des informations sur leurs tailles, compositions et orbites [3]. Ils ont constaté que les six planètes intérieures sont comparables en taille et en température à la Terre - et sont donc le siége possible de la vie.

L'auteur principal Michaël Gillon de l'Institut STAR à l'Université de Liège en Belgique est ravi des résultats: «C'est un système planétaire étonnant - non seulement parce que nous avons trouvé tant de planètes, mais parce qu'elles sont toutes étonnamment similaires en taille à la Terre!"

Avec seulement 8% de la masse du Soleil, TRAPPIST-1 est très petit en termes stellaires - seulement légèrement plus grand que la planète Jupiter - et bien que proche dans la constellation du Verseau, l'étoile semble très faible. Les astronomes espéraient que de telles étoiles naines pourraient héberger de nombreuses planètes de taille de la Terre dans des orbites rapprochées, ce qui les rend des cibles prometteuses dans la chasse à la vie extraterrestre, mais le système TRAPPIST-1 est le premier de ce genre à être découvert.

Un des Co-auteur Amaury Triaud développe: "La production d'énergie des étoiles naines comme TRAPPIST-1 est beaucoup plus faible que celle de notre Soleil. Tous les mondes potentiellement habitables doivent être dans des orbites bien plus proches que ce que nous voyons dans le système solaire pour que la vie prospère. Heureusement, il semble que ce type de configuration compacte est juste ce que nous voyons autour de TRAPPIST-1! "

L'équipe a déterminé que toutes les planètes du système sont soit semblables en taille à la Terre et à Vénus dans le système solaire, soit légèrement plus petites. Les mesures de densité suggèrent qu'au moins les six plus proches sont probablement de composition rocheuse.

Les orbites planétaires ne sont pas beaucoup plus grandes que celles du système de lunes galiléen de Jupiter, et beaucoup plus petites que l'orbite de Mercure dans le système solaire. Cependant, la petite taille et la basse température de TRAPPIST-1 signifient que l'apport énergétique à ses planètes est semblable à celui reçu par les planètes intérieures dans notre système solaire; TRAPPIST-1c, d et f reçoivent des quantités d'énergie similaires à Vénus, à la Terre et à Mars, respectivement.

Toutes les sept planètes découvertes dans le système pourraient potentiellement avoir de l'eau liquide sur leurs surfaces, bien que leurs distances orbitales font d'eux des candidats plus probables que d'autres. Les modèles climatiques suggèrent que les planètes les plus profondes, TRAPPIST-1b, c et d, sont probablement trop chaudes pour soutenir l'eau liquide, sauf peut-être sur une petite fraction de leur surface. La distance orbitale de la planète la plus éloignée du système, TRAPPIST-1h, n'est pas confirmée, même si elle est probablement trop éloignée et froide pour contenir de l'eau liquide - en supposant qu'il n'y ait pas de processus de chauffage alternatifs [5]. Les TRAPPIST-1e, f et g, cependant, représentent le Saint Graal pour les astronomes chasseurs de planétes, car ils orbitaient dans la zone habitable de l'étoile et pourraient accueillir des océans d'eau de surface [6].

Ces nouvelles découvertes sont parmi les 10 plus importantes à émerger de l'ESO à ce jour et font du système TRAPPIST-1 une cible encore plus importante dans la recherche de la vie extraterrestre. Le télescope spatial Hubble de la NASA / ESA est déjà utilisé pour rechercher des atmosphères autour des planètes et l'équipier Emmanuël Jehin est enthousiasmé par les possibilités futures: «Avec la prochaine génération de télescopes, comme le European Extremely Large Telescope de l'ESO et la NASA / ESA / CSA James Webb Télescope spatial, nous allons bientôt être en mesure de détecter l'eau et peut-être même la preuve de la vie sur ces mondes.

Notes :

[1] TRAPPIST-Sud est un télescope robotique de 0,6 mètre belge opéré par l'Université de Liège et basé à l'Observatoire de la Silla de l'ESO au Chili. Il passe la majeure partie de son temps à surveiller la lumière d'environ 60 des étoiles naines ultra-froides les plus proches et des naines brunes («étoiles» qui ne sont pas assez massives pour amorcer une fusion nucléaire soutenue dans leurs noyaux). TRAPPIST-Sud, avec son jumeau TRAPPIST-Nord installé à l'Observatoire de l'Oukaimeden au Maroc, sont les précurseurs du système SPECULOOS, actuellement en cours d'installation à l'Observatoire Paranal de l'ESO.

[2] Au début de 2016, une équipe d'astronomes, également dirigée par Michaël Gillon, a annoncé la découverte de trois planètes en orbite autour de TRAPPIST-1. Cette découverte excitante a inspiré une étude de suivi intense qui est rapportée ici. Un ensemble d'observations de transit qui ont été attribuées à une planète dans ce travail antérieur, avec une certaine incertitude, s'est maintenant avéré être dû aux transits de planètes séparées.

[3] C'est l'une des principales méthodes utilisées par les astronomes pour identifier la présence d'une planète autour d'une étoile. Ils regardent la lumière venant de l'étoile pour voir si une partie de la lumière est bloquée quand la planète passe devant son étoile hôte sur la ligne de visé de la Terre – il y'a transite d'étoile, comme disent les astronomes. Comme la planète orbite autour de son étoile, nous nous attendons à voir régulièrement de petites baisse dans l'intensité de la lumière provenant de l'étoile quand la planète se déplace en face de l'étoile.

[4] Outre le télescope spatial Spitzer de la NASA, l'équipe a utilisé les installations au sol TRAPPIST-Sud à l'Observatoire de La Silla de l'ESO au Chili, HAWK-I sur le Very Large Telescope de l'ESO au Chili, TRAPPIST-North au Maroc, L'UKIRT de 3,8 mètres à Hawaï, les télescopes de 2 mètres Liverpool et 4 mètres William Herschel à La Palma aux Canaries et le télescope SAAO de 1 mètre en Afrique du Sud.

[5] De tels procédés pourraient inclure le chauffage par marée, de sorte que la traction gravitationnelle de TRAPPIST-1 provoque la déformation répétée de la planète, conduisant à des forces de frottement internes et à la génération de chaleur. Si TRAPPIST-1h a également conservé une atmosphère primordiale riche en hydrogène, le taux de perte de chaleur pourrait être très faible.

[6] Cette découverte représente également la plus grande chaîne connue d'exoplanètes orbitant en quasi-résonance les uns avec les autres. Les astronomes ont mesuré soigneusement combien de temps il faut pour que chaque planète dans le système complète une orbite autour de TRAPPIST-1 - connue sous le nom de période - et ensuite calculé le rapport de la période de chaque planète et celle de son prochain voisin plus éloigné. Les six plus profondes planètes TRAPPIST-1 ont des rapports d'époque avec leurs voisins qui sont très proches de rapports simples, tels que 5: 3 ou 3: 2. Cela signifie que les planètes se sont probablement formées ensemble à partir de leur étoile, et se sont depuis déplacé vers l'intérieur dans leur configuration actuelle. Si c'est le cas, elles pourraient être de faible densité et des mondes riches en volatilité, ce qui suggère une surface glacée et / ou une atmosphère.

Plus d'information

Cette recherche a été présentée dans un article intitulé «Sept planètes terrestres tempérées autour de l'étoile naine ultra-proche TRAPPIST-1», de M. Gillon et al., à paraître dans la revue Nature.

L'équipe est composée de :

M. Gillon (Université de Liège, Liège, Belgium), A. H. M. J. Triaud (Institute of Astronomy, Cambridge, UK), B.-O. Demory (University of Bern, Bern, Switzerland; Cavendish Laboratory, Cambridge, UK), E. Jehin (Université de Liège, Liège, Belgium), E. Agol (University of Washington, Seattle, USA; NASA Astrobiology Institute's Virtual Planetary Laboratory, Seattle, USA), K. M. Deck (California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA), S. M. Lederer (NASA Johnson Space Center, Houston, USA), J. de Wit (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA), A. Burdanov (Université de Liège, Liège, Belgium), J. G. Ingalls (California Institute of Technology, Pasadena, California, USA), E. Bolmont (University of Namur, Namur, Belgium; Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/DRF - CNRS - Univ. Paris Diderot - IRFU/SAp, Centre de Saclay, France), J. Leconte (Univ. Bordeaux, Pessac, France), S. N. Raymond (Univ. Bordeaux, Pessac, France), F. Selsis (Univ. Bordeaux, Pessac, France), M. Turbet (Sorbonne Universités, Paris, France), K. Barkaoui (Oukaimeden Observatory, Marrakesh, Morocco), A. Burgasser (University of California, San Diego, California, USA), M. R. Burleigh (University of Leicester, Leicester, UK), S. J. Carey (California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA), C. M. Copperwheat (Liverpool John Moores University, Liverpool, UK), L. Delrez (Université de Liège, Liège, Belgium; Cavendish Laboratory, Cambridge, UK), C. S. Fernandes (Université de Liège, Liège, Belgium), D. L. Holdsworth (University of Central Lancashire, Preston, UK), E. J. Kotze (South African Astronomical Observatory, Cape Town, South Africa), A. Chaushev (University of Leicester, UK), V. Van Grootel (Université de Liège, Liège, Belgium), Y. Almleaky (King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi Arabia; King Abdullah Centre for Crescent Observations and Astronomy, Makkah Clock, Saudi Arabia), Z. Benkhaldoun (Oukaimeden Observatory, Marrakesh, Morocco), P. Magain (Université de Liège, Liège, Belgium), and D. Queloz (Cavendish Laboratory, Cambridge, UK)

(Traduction à partir d'un communiqué de l'European Southern Observatory)

Liens :

http://www.trappist.ulg.ac.be/cms/c_3300885/en/trappist-portail

http://moss-observatory.org

http://marrakech-astro.uca.ma/Ouca/projet_dev_ouca.htm

https://www.facebook.com/OukaimedenObservatory/