Une planète tellurique autour de Proxima

Catégorie: Exobiologie, Exoplanètes

L’exoplanète la plus proche du système solaire orbite l’étoile la plus proche du Soleil. Mieux encore, cette planète est potentiellement habitable. Telle est la conclusion de l’équipe internationale menée par Guillem Anglada-Escudé ayant analysé les mesures de vitesse radiale de l’étoile Proxima du Centaure prises sur une durée de 16 ans.

Proxima du Centaure capturée avec la caméra WFPC2 de Hubble. Crédit: ESA/Hubble & NASA

Proxima du Centaure fait partie du système stellaire leplus proche du Soleil, Alpha Centauri, ce qui en fait naturellement l’une des étoiles les plus étudiées et les mieux connues. Bien que située à seulement 4.3 années lumières, elle est invisible à l’œil nu car c’est une petite étoile naine rouge. On recherche des exoplanètes autour d’elle depuis des décennies mais les moyens utilisés ne permettaient de détecter que des astres plus gros que Jupiter que le système de Proxima ne semble pas abriter. Les mesures qui ont permis la découverte de Proxima b ont été prises grâce aux spectrographes HARPS et UVES, tous deux installés à l’Observatoire Européen Austral (ESO) au Chili, au télescope ASH2 et au réseau LCOGT.

Situation de de Proxima par rapport au Soleil et aux autres étoiles du système Alpha Centauri avec le logo de la campagne Pale Red Dot. En arrière plan, le télescope de 3.6m de l’ESO. Crédit: ESO/Pale Red Dot

L’astre a tout d’abord été détecté dans les données antérieures à 2016. Pour confirmer ou réfuter ce signal, une campagne d’observation dédiée appelée Pale Red Dot à été organisée. Proxima a été observée pratiquement chaque nuit du 19 janvier au 31 mars 2016 avec le spectrographe HARPS, instrument célèbre pour sa précision lui permettant de détecter de très petites planètes. L’annonce de la découverte de Proxima b a fuité au début du mois d’aout 2016 sur Twitter mais les détails ne sont publiés qu’aujourd’hui.

Vue d’artiste d’une exoplanète orbitant une étoile naine rouge. Crédit: NASA/Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics/D. Aguilar

Proxima b est plus massive que la Terre de 27%, d’après de récentes études statistiques elle devrait être rocheuse. Son année ne dure que 11 jours et elle orbite très près de son petit soleil. A cette distance elle subit d’importantes forces de marée qui ont vraisemblablement synchronisé sa rotation, ainsi un de ses hémisphères est perpétuellement éclairé tandis que l’autre est plongé dans une nuit éternelle. Proxima est une très petite étoile ce qui place cette orbite exotique en plein milieu de la zone habitable de l’étoile, là où l’eau liquide est envisageable. L’habitabilité de ce genre de planètes est sujet à controverse. Selon certains modèles, la face nocturne d’une planète à rotation synchrone pourrait piéger l’ensemble de l’atmosphère sous la forme de glaces. Le champ magnétique puissant de la naine rouge ainsi que ses violentes éruptions de ratons X et UV pourraient également souffler graduellement cette atmosphère. D’autres modèles prenant en compte la circulation atmosphérique ou le champ magnétique propre de la planète n’envisagent pas ces catastrophes.

Vue d’artiste de la planète en orbite autour de Proxima du Centaure. Crédit: ESO/M. Kornmesser

Il est important de rappeler qu’une planète située dans la zone habitable de son étoile n’est pas forcément habitable, et encore moins habitée. Mais une fois n’est pas coutume, il est envisageable d’envoyer une sonde explorer ce système avec les moyens actuels pour le vérifier. Certaines technologies comme la propulsion nucléaire pulsée, le voile solaire ou la propulsion laser récemment proposée par Stephen Hawking pourraient permettre à une mission robotisée d’atteindre Proxima du Centaure en moins de 50 ans.

Autre perspective moins exotique, cette planète possède 1.5% de chances de transiter devant son soleil. Si un tel transit est observé, d’importantes informations sur sa composition et sur les conditions régnant à sa surface pourront être obtenues. De plus ce système devrait être observable avec la prochaine génération de télescopes géants et interféromètres. Ces observations pourraient apporter un éclairage sur la formation des planètes autour des étoiles naines rouges. En effet il n’y a normalement pas assez de matériaux aussi près de l’étoile pour former une planète aussi massive que la Terre. Plusieurs hypothèses sont avancées pour expliquer la présence de Proxima b à 0.05UA de son soleil. Soit elle s’est formée loin de Proxima avant de migrer vers l’intérieur du système, soit elle a migré à l’état de protoplanète pendant sa formation, soit elle s’est formée sur place à partir de planètésimaux ayant migré plus tôt.  Dans chacun des scénarios, on devrait observer des quantités d’eau très différentes à sa surface.

Références:

  1. A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri (Guillem Anglada-Escudé et al. 2016
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