Posté par Adrien le Samedi 15/01/2022 à 09:00

Une planète dont l’année dure 8 heures


(c)SPP 1992/Patricia Klein
Un groupe international de 78 chercheurs de 49 institutions, incluant le CEA-Irfu, détaille les propriétés d'une petite exoplanète rocheuse, située à seulement 31 années-lumière de nous, et celles de son environnement, en s'appuyant sur des observations du satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA et du MIT (Massachussetts Institute of Technology).

La planète extrasolaire GJ367b est un poids plume ! Plus petite que la Terre mais légèrement plus grande que Mars, GJ367b orbite en seulement huit heures autour de son étoile (GJ367).

Les chercheurs de l'Irfu ont concentré leurs efforts sur la caractérisation de l'étoile hôte avec les données de TESS et de la collaboration WASP (Wide Angle Search for Planets). Ils ont pu déterminer avec une grande précision la vitesse de rotation sur elle-même de l'étoile (révolution de 48 jours), 1,7 fois plus lente que notre Soleil.

Grâce à une étude méticuleuse combinant différentes méthodes d'évaluation, le rayon et la masse de la planète ont été déterminés avec une précision de 7 et 14 % respectivement.

- GJ367b a été découverte en observant son étoile par la méthode du transit (avec TESS), c'est-à-dire en mesurant la diminution du flux lumineux de l'étoile quand la planète passe devant ;

- Le spectre de GJ367 a ensuite été observé depuis le sol, afin de mesurer notamment la vitesse de l'étoile suivant l'axe de visée ("vitesse radiale") due à l'attraction gravitationnelle exercée par la planète sur l'étoile ;

- La masse de la planète a enfin été déterminée grâce à la mesure à haute résolution de la vitesse radiale de l'étoile, permise par l'instrument HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) sur le télescope de 3,60 m de l'observatoire européen de La Silla (Chili).

Le rayon de GJ367b atteint 72 % du rayon terrestre et sa masse, 55 % de la masse terrestre.

La qualité des mesures a permis aux chercheurs de préciser qu'il s'agit d'une planète rocheuse dont la densité est plus élevée que celle de la Terre et dont la taille relative du noyau de fer et de nickel doit être plus importante que dans les autres planètes rocheuses du système solaire.

Par ailleurs, la planète GJ367b est exposée à un niveau de rayonnement 500 fois plus élevé que celui de la Terre, en raison de la proximité de son étoile. Sa température de surface pourrait atteindre jusqu'à 1500°C - une température à laquelle les roches et les métaux sont liquides. GJ367b ne peut donc pas être considérée comme une "seconde Terre" !

L'étoile hôte GJ367 est une naine rouge dont la taille est environ celle d'un demi-Soleil. Un atout pour mesurer le transit d'une petite planète devant son étoile ! Les naines rouges, très courantes dans notre voisinage cosmique, sont donc des cibles de choix pour la recherche sur les exoplanètes.

Vingt-cinq ans après la détection de la première exoplanète, couronnée par le prix Nobel de physique, les astrophysiciens s'attachent désormais à caractériser précisément et dans leur intégralité les systèmes stellaires accueillant une ou plusieurs exoplanètes. Une feuille de route enthousiasmante pour les futures missions spatiales JWST (2021), PLATO (2026) et ARIEL (2028) dans lesquelles l'Irfu est fortement impliqué.

Publication:
GJ 367b: A dense, ultrashort-period sub-Earth planet transiting a nearby red dwarf star, Science
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