Une troisième planète terrestre potentiellement habitable se planquerait dans le système Gliese 832

 

Des physiciens de l’université du Texas à Arlington (UTA) ont récemment annoncé la découverte possible d’une planète terrestre en orbite autour de Gliese 832, une étoile naine rouge à seulement 16 années-lumière d’ici. Des astronomes avaient déjà détecté deux exoplanètes en orbite autour de Gliese 832. Mais après avoir effectué une série de calculs, l’équipe UTA a indiqué qu’une autre planète terrestre pourrait être en orbite autour de l’étoile.

Image d’entête : représentation d’un système à 3 planètes. (NASA)

L’équipe, dirigée par le physicien Suman Satyal, a cherché à étudier la stabilité des orbites planétaires autour de Gliese 832 en utilisant une analyse numérique et détaillée de l’espace des phases… une simulation…

Les deux précédentes exoplanètes découvertes autour de Gliese 832, sont une géante gazeuse de type Jupiter (Gliese 832b) en 2008 et la super-Terre (Gliese 832c) en 2014. À bien des égards, ces planètes ne pouvaient pas être plus différentes. En plus de leur différence de masse, elles varient considérablement en termes d’orbites, avec Gliese 832b en orbite à une distance d’environ 0,16 UA et Gliese 832c à une distance de 3 à 3,8 UA. Pour cette raison, l’équipe de l’UTA a cherché à déterminer s’il y avait peut-être une troisième planète avec une orbite stable entre les deux.

Représentation artistique de Gliese 832c : Éloignée de 16 années-lumière, cette Super-Terre potentiellement habitable est la plus proche de la notre planète.

À cette fin, ils ont effectué des simulations numériques d’un système de planètes à trois et quatre corps avec des orbites elliptiques autour de l’étoile. Ces simulations ont pris en compte un grand nombre de conditions initiales, ce qui a permis de représenter tous les états possibles (une simulation d’espace des phases) des orbites de la planète.

Ils ont ensuite inclus les mesures des vitesses radiale de Gliese 832, en fonction de la présence de planètes de 1 à 15 masses terrestres. La méthode de la vitesse radiale, détermine l’existence de planètes autour d’une étoile en fonction des variations de cette dernière. En d’autres termes, le fait qu’une étoile se déplace d’avant en arrière indique qu’elle est influencée par la présence d’un système planétaire.

Le fait de simulé les vitesses radiales de l’étoile à l’aide d’un système hypothétique de planètes a également permis à l’équipe de l’UTA de définir les distances moyennes auxquelles ces planètes orbiteraient l’étoile (leurs demi-grand axe) et leurs plus grandes masses. Au final, leurs résultats ont fourni des données consistantes pour l’existence d’une troisième planète.

Selon Satyal :

Nous avons également utilisé les données intégrées de l’évolution du temps des paramètres orbitaux pour générer les courbes de vitesse radiales synthétiques des planètes connues et terrestres dans le système. Nous avons obtenu plusieurs courbes de vitesse radiale pour différentes masses et distances indiquant une éventuelle nouvelle planète moyenne.

Sur la base de leurs calculs, cette possible planète du système Gliese 832 serait de 1 à 15 masses terrestres et orbiterait l’étoile à une distance allant de 0,25 à 2,0 AU. Ils ont également déterminé qu’elle aurait probablement une orbite stable pendant environ 1 milliard d’années. Comme l’a indiqué le Dr Satyal, tous les signes venant du système Gliese 832 indiquent qu’il y existe une troisième planète.

L’existence de cette planète est soutenue par la stabilité orbitale sur le long terme du système, la dynamique orbitale et l’analyse synthétique du signal de vitesse radiale. Dans le même temps, un nombre significativement important d’observations de vitesse radiale, d’études de méthodes de transit, ainsi que d’imagerie directe sont encore nécessaires pour confirmer la présence de nouvelles planètes possibles dans le système Gliese 832.

L’autre fait intéressant est que l’orbite de cette planète la placerait au-delà ou juste dans la zone habitable de Gliese 832, alors que la Super-Terre Gliese 832c a une orbite excentrique qui la place sur le bord intérieur de cette zone (voir image ci-dessous). En ce sens, les deux Super-Terres de Gliese 832 pourraient très bien être de type Vénus et Mars.

Le système planètaire Gliese 832. (Suman Satyal/ UTA)

Dans l’avenir, le Dr Satyal et ses collègues vont chercher à confirmer l’existence de cette planète de manière plus “naturelle” et d’autres centres de recherche mèneront des études similaires. Ce système fera, avec beaucoup, l’objet d’études de suivi dans les années à venir, probablement à l’aide des télescopes spatiaux de la prochaine génération comme le télescope spatial James Webb.

Au cours de ces dernières années, il n’y a pas eu pénurie de découvertes de planètes extra-solaires qui orbitent des étoiles naines rouges. En 2016 et 2017, les astronomes ont annoncé la découverte d’une planète terrestre (rocheuse) autour de Proxima Centauri (Proxima b), d’un système à sept planètes en orbite autour de TRAPPIST-1 et des Super-terres en orbite autour des étoiles proches de LHS 1140 (LHS 1140b ) et GJ 625 (GJ 625b). Mais certains diront que les conditions autour des naines rouges sont bien trop défavorables pour y laisser la vie s’y installer.

L’étude publiée dans The Astrophysical journal : Dynamics of a Probable Earth-mass Planet in the GJ 832 System et présentée sur le site de l’université du Texas à Arlington : UTA astrophysicists predict Earth-like planet may exist in star system only 16 light years away.