Télescope chez astroshop

Exoplanète en évaporation !
Lorsque l'on parle de rechercher des exoplanètes, l'une des attentes qui peut sembler le plus logique est d'espérer trouver une planète semblable à notre terre.
Après tout, si nous désirons un jour ( probablement très lointain... ) trouver un monde habitable, où une possible forme de vie, et même s'il existe une multitude de possibilités d'apparition de la vie dans des mondes bien différents, le choix semble assez cohérent.

Mais pourtant, et avec nos moyens actuels comme limite majeure, d'autres mondes, plus extrêmes, peuvent eux aussi avoir beaucoup à nous apprendre sur les planètes, leur développement et leur évolution.
Ainsi, cela peut sembler contre-intuitif, mais l'observation de mondes extrêmes peut aussi nous apprendre beaucoup de choses.
Et ça tombe bien, car aujourd'hui, on va parler de planètes en évaporation et de leur intérêt pour la science.
Pour aujourd'hui, j'aimerais donc vous présenter une exoplanète.

Mais avant de vous la présenter, il va falloir ouvrir deux petites parenthèses.
Pour la première, sachez que cette exoplanète a été découverte par le télescope spatial américain ( donc de la NASA ) TESS, pour Transiting Exoplanet Survey Satellite, lancé en avril 2018 par une fusée Falcon 9.

Photo du lancement de TESS, à bord du lanceur Falcon 9, de SpaceX


D'une masse de 350 kilos, le petit télescope est dédié à la chasse aux exoplanètes, et sa mission primaire s'est terminée en 2020, avec une extension validée en 2019 pour jusqu'en 2022.
Une seconde extension de mission de trois ans, donc jusque fin 2025, est d'ailleurs envisagée.

Vue d'artiste de TESS


En mars 2021, il avait ainsi détecté pas moins de 2200 exoplanètes candidates, sachant qu'il y en a actuellement plus de 4000 confirmées.
Mais attention : il faut ici, rester clair sur un point : une exoplanète candidate n'est pas confirmée : certaines sont de faux positifs, d'autres des erreurs de détections et j'en passe.
Trouver une exoplanète est donc un travail de longue haleine, et beaucoup d'exoplanètes candidates ne seront jamais confirmées.
Il n'empêche que TESS fournit un travail remarquable et est un outil extrêmement précieux pour la chasse aux exoplanètes.

Ce qu'il faut également retenir à propos de TESS, et qui m'offre une transition sur la seconde petite parenthèse, c'est la façon dont celui-ci parvient, justement, à détecter des exoplanètes.

Pour faire simple (et histoire d'éviter une parenthèse qui dure tout l'épisode), la méthode des transits consiste à observer une étoile, et plus précisément tenter d'y détecter une baisse de luminosité.
Lorsqu'une exoplanète passe devant son étoile, elle va très subtilement provoquer une chute de luminosité en l'éclipsant partiellement, et cela permet ainsi de détecter l'exoplanète, sans directement l'observer.
Cette méthode est d'ailleurs tellement efficace que même des télescopes amateurs moyens peuvent observer certains transits, mais c'est un autre sujet.

Une petite animation de la NASA montrant le principe de la méthode des transits


Le seul défaut de cette méthode est que l'exoplanète doit se trouver sur une orbite qui la fait passer devant son étoile ( vu de la terre, donc entre la terre et nous ) et que cela réduit ainsi les possibilités de détections, puisque seul une fraction des planètes sont ainsi détectables.

Enfin, une autre méthode de détection est celle des vitesses radiales.

Elle consiste, elle, à observer le décalage vers le rouge où le bleu d'une étoile, provoqué par le mouvement d'une planète tournant autour et qui l'attire légèrement. Ce décalage se nomme l'effet Doppler, et est assez comparable au son d'un véhicule qui passe du grave à l'aigu en s'approchant de vous, en passant devant, et en s'éloignant.Pareil, mais avec de la lumière au lieu du son, et une étoile au lieu d'un véhicule !


Une petite animation de l'ESO ( l'Observatoire Européen Austral ), qui montre elle le principe des vitesses radiales


Bref, il est maintenant temps de clore cette parenthèse.
Laissez-moi donc vous présenter TOI, Pour TESS Object Of Interset ( objet d'intérêt de TESS ) 2109, une étoile située à près de 850 années-lumière, en direction de la constellation d'Hercules.

D'une masse d'environ 1,4 fois la masse de notre soleil, TOI 2109 n'est pas une étoile particulièrement remarquable.
Ce qui la rend particulière, c'est son exoplanète, qui fut détectée par TESS: TOI 2109b ( lorsqu'on découvre une nouvelle planète autour de l'étoile, elle prendra le nom de son étoile ( qui correspond au A, suivi de la première lettre disponible ( b, c, d et ainsi de suite ). Cela n'a donc aucun lien avec l'ordre des planètes dans le système ).

D'un rayon d'environ 1,3 fois celui de Jupiter, elle en fait, en revanche, approximativement 5 fois la masse.
Mais ce qui rend TOI 2109b si particulière, ce n'est ni son étoile, ni sa masse, ni son diamètre.
C'est son orbite.

TOI 2109b fait en effet le tour de son étoile en seulement 16h ( donc une année y dure 16h ), et orbite à 2,5 millions de kilomètres d'elle.
à titre de comparaison, Mercure orbite à une distance comprise entre 46 et 70 millions de kilomètres du soleil, soit énormément plus loin.
D'ailleurs, si l'on sait tant de choses à son sujet, c'est parce qu'elle fut également observée via la méthode des vitesses radiales, permettant aussi de connaître sa masse par exemple ( en fonction du mouvement de son étoile qu'elle provoque ).

TOI 2109 b est ce que l'on nomme une planète de type Jupiter chaud, à savoir un objet de la taille de Jupiter, au minimum, et dont la température dépasse 1000 degrés kelvin.
En fait, elle fait même partie des Jupiters ultra chauds, dont la température est supérieure à 2500 degrés, puisque sa température avoisine les 3500 degrés.

Et mine de rien, ce type d'exoplanète est encore assez mal connu:
Autour d'une étoile semblable à notre soleil, comme dans ce cas-ci, on estime que seulement 0,5 % des planètes sont semblables à celle-ci.

Vue d'artiste d'une planète "Jupiter ultra chaude". C'est probablement à elle que ressemble TOI 2109b.


Assez logiquement, ces planètes présentent un certain intérêt:
Il est, en effet, évident de penser qu'elles ne forment pas aussi près de leurs étoiles.
Mais alors, la question est: comment des planètes de cette taille peuvent-elles autant se rapprocher de leur étoile ?

Répondre à cette question pourrait permettre de mieux comprendre les migrations des planètes ( un point qui peut aider à comprendre le grand bombardement tardif, qui ammena une grande partie de l'eau sur terre ), mais aussi l'évolution dans le temps des systèmes solaires.
Hors, pour ça, TOI 2109b est une véritable fenêtre ouverte sur les exoplanètes les plus extrêmes.
A la fois pour leur évolution, mais aussi pour les mécanismes qui se déroulent au coeur de leur atmosphère, comme par exemple la dissociation du dihydrogène sur la face jour et sa recombinaison sur la face nuit, et qui joue un rôle important dans la distribution de la chaleur dans l'atmosphère.
De plus, à cause de sa proximité avec son étoile, son atmosphère doit être en partie soufflée par les vents de son étoile, et pour couronner le tout elle devrait totalement tomber dans son étoile d'ici quelques millions d'années.

l'atmosphère de l'exoplanète doit être soufflée en permanence par les vents de particules de son étoile ( que l'on nomme vents solaires ), la faisant ainsi ressembler à une titanesque comète.


Pour en apprendre plus sur tous ces phénomènes, en revanche, il faudra attendre de plus amples observations avec le télescope spatial Hubble, où aussi, et surtout, le télescope James Webb qui devrait décoller ce 22 décembre.
Mais ça, c'est un autre sujet, dont on parlera bientôt.
En attendant, c'est tout pour aujourd'hui.

A bientôt !


Dernière mise à jour le: 01/01/1970 00:00