Publié le 2024-02-29 10:30:00. À 18 années-lumière de la Terre, les astronomes ont identifié une exoplanète potentiellement habitable, GJ 251c, qui pourrait offrir une opportunité unique d’étudier les atmosphères planétaires et la possibilité de vie au-delà de notre système solaire.
- La super-Terre GJ 251c orbite à l’intérieur de la zone habitable de son étoile, une naine rouge.
- Son existence a été déduite grâce à l’observation des minuscules oscillations de son étoile causées par son attraction gravitationnelle.
- Les futurs télescopes de nouvelle génération pourraient être capables de capturer une image directe de cette planète et d’analyser sa composition atmosphérique.
Une équipe internationale d’astronomes a annoncé la découverte de GJ 251c, une exoplanète rocheuse d’une masse minimale d’environ quatre fois celle de la Terre. Située à environ 18 années-lumière de nous, dans la constellation de Cassiopée (soit 5,5 parsecs), cette planète se trouve dans une position privilégiée : elle orbite à l’intérieur de la zone habitable de son étoile, GJ 251, une naine rouge plus petite et plus froide que notre Soleil.
La zone habitable, également appelée zone tempérée, est la région autour d’une étoile où les températures pourraient permettre à l’eau liquide d’exister à la surface d’une planète – une condition considérée comme essentielle à l’émergence de la vie telle que nous la connaissons. GJ 251c effectue une révolution complète autour de son étoile en 53 à 54 jours, à une distance d’environ 0,2 unité astronomique (UA), soit légèrement plus proche de son étoile que Mercure ne l’est du Soleil.
Jusqu’à présent, GJ 251c n’a pas été observée directement. Son existence a été révélée grâce à la méthode des vitesses radiales, qui consiste à mesurer les minuscules oscillations de l’étoile causées par l’attraction gravitationnelle de la planète en orbite. Ce phénomène est analogue à l’effet Doppler observé avec le son : le ton d’une sirène change lorsqu’elle s’approche ou s’éloigne. Dans le cas de GJ 251c, ces oscillations se traduisent par de légères variations dans la lumière émise par l’étoile.
Les chercheurs ont analysé des centaines de spectres de GJ 251, collectés sur plus de vingt ans par des télescopes situés à Hawaï, au Texas, à Kitt Peak et à l’observatoire Calar Alto en Espagne. Ces données ont permis de confirmer l’existence d’une autre planète dans le système, GJ 251b, et de détecter le signal stable correspondant à GJ 251c. Les calculs indiquent que cette dernière possède une masse d’environ quatre fois celle de la Terre et une période orbitale de 53,6 jours.
Bien que située dans la zone habitable, la présence d’eau liquide à la surface de GJ 251c n’est pas garantie. Tout dépend de la composition de son atmosphère, si elle en possède une. L’équipe a utilisé des modèles climatiques tridimensionnels, similaires à ceux utilisés pour étudier le climat terrestre, pour simuler différents scénarios. Avec une atmosphère semblable à celle de la Terre, la planète serait probablement gelée, avec une température moyenne bien en dessous de zéro. En revanche, une atmosphère dense en dioxyde de carbone pourrait entraîner des températures plus clémentes, avec des océans liquides.
Selon Suvrath Mahadevan, l’un des responsables de l’étude,
« Nous ne pouvons pas encore confirmer la présence d’une atmosphère ou de vie sur GJ 251c, mais la planète est une cible très prometteuse pour une exploration future. »
Suvrath Mahadevan, astronome
GJ 251c représente un objectif particulièrement intéressant pour les futurs télescopes de nouvelle génération, tels que l’Imageur des systèmes planétaires (PSI) prévu pour le télescope de trente mètres et le Extremely Large Telescope (ELT) en construction au Chili. Ces instruments devraient être capables de capturer une image directe de la planète et d’analyser sa lumière pour détecter la présence de vapeur d’eau, de dioxyde de carbone ou d’autres gaz qui pourraient indiquer la présence de vie.
La petite taille de l’étoile GJ 251 et la distance relativement grande entre l’étoile et la planète facilitent cette observation. Il s’agit, selon les chercheurs, du meilleur candidat dans l’hémisphère nord pour une imagerie directe d’une planète rocheuse dans la zone habitable. L’analogie souvent utilisée est celle de passer de la simple observation d’un lampadaire éloigné à la distinction d’une plante sur le rebord d’une fenêtre.
Cette étude souligne également l’importance des modèles climatiques pour comprendre l’habitabilité des exoplanètes. Les mêmes outils utilisés pour étudier le réchauffement climatique sur Terre peuvent être appliqués à d’autres mondes, et vice versa. Les scientifiques ont constaté que de légères variations dans la composition atmosphérique de GJ 251c peuvent avoir un impact significatif sur sa température et la possibilité d’eau liquide. Comme le souligne l’étude, le dioxyde de carbone, souvent perçu comme un gaz à effet de serre néfaste, pourrait en réalité être un élément clé pour maintenir des températures habitables sur une planète froide et éloignée de son étoile.
L’étude scientifique originale a été publiée dans The Astronomical Journal.
