Un satellite de recherche d’exoplanètes découvre le deuxième monde de la taille de la Terre d’un lointain système planétaire
Si vous êtes astronome, c’est toujours agréable de trouver une planète de la taille de la Terre qui pourrait abriter la vie. Il est encore plus agréable d’en trouver deux dans le même système stellaire. Le principal chasseur d’exoplanètes de la NASA, le télescope spatial Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), a récemment découvert une deuxième planète en orbite à l’intérieur de la zone habitable de TOI 700 (TOI signifie « TESS Object of Interest« ). Toutes deux ont la taille de notre propre point bleu et pourraient contenir de l’eau liquide. La nouvelle découverte, baptisée « TOI 700 e », fait 95 % de la taille de la Terre et elle est très probablement rocheuse, selon les astronomes.
Image d’entête : représentation de TOI 700 e en orbite dans la zone habitable de son étoile. TOI 700 d, est visible au loin. (NASA/ JPL-Caltech/ Robert Hurt)
Les chercheurs avaient déjà trouvé trois autres planètes dans ce système. Elles ont été baptisées TOI 700 b, c et d. La planète d orbite également dans la zone habitable.
Les trois planètes du système TOI 700, sans TOI 700 e, illustrées ici, orbitent autour d’une petite étoile naine M froide. TOI 700 d est le premier monde de la zone habitable de taille de la Terre découvert par TESS. (Goddard Space Flight Center/ NASA)
Cependant, pour découvrir TOI 700 e, les scientifiques ont eu besoin d’une année supplémentaire d’observations par TESS. TOI est une étoile naine rouge située à environ 100 années-lumière dans la constellation de la Dorade.
Selon Emily Gilbert, un chercheur postdoctoral au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud qui a dirigé les travaux :
Il s’agit de l’un des rares systèmes avec de multiples petites planètes de la zone habitable que nous connaissons. Cela fait du système TOI 700 une perspective intéressante pour un suivi supplémentaire. La planète e est environ 10% plus petite que la planète d, donc le système montre également comment les observations supplémentaires de TESS nous aident à trouver des mondes de plus en plus petits.
Les planètes orbitent autour de leur étoile beaucoup plus rapidement que la terre autour du Soleil. TOI e fait son tour tous les 28 jours. Si TOI d, l’autre corps de la taille de la Terre, abritait la vie, elle fêterait le Nouvel An tous les 37 jours. TOI 700 b, la planète la plus proche de l’étoile, fait environ 90 % de la taille de la Terre et fait le tour de l’étoile une fois tous les 10 jours. TOI 700 c fait plus de 2,5 fois la taille de la Terre et tourne autour de l’étoile tous les 16 jours.
Ces planètes sont probablement verrouillées par effet de marée, ce qui signifie qu’elles ne tournent sur elles-mêmes qu’une fois par orbite, si bien qu’un côté fait toujours face à l’étoile, tout comme un côté de la Lune fait toujours face à la Terre. La question de savoir si TOI e est verrouillée par les marées ou non fait encore l’objet d’un débat à ce stade.
Tous les 27 jours environ, TESS surveille de larges bandes du ciel, appelées secteurs. Cela permet au satellite de suivre les changements de luminosité stellaire causés par une planète passant devant son étoile vue de la Terre, un événement connu sous le nom de transit. À partir de 2018, la mission a utilisé cette stratégie pour observer le ciel austral (Sud) avant de se concentrer sur le ciel septentrional (Nord). Elle est retournée dans le ciel austral pour de nouvelles observations en 2020. L’année supplémentaire de données a permis à l’équipe d’affiner les tailles initiales des planètes, qui sont environ 10 % plus petites que les calculs initiaux.
Selon Ben Hord, candidat au doctorat à l’Université du Maryland, College Park et chercheur diplômé au Goddard Space Flight Center de la NASA :
Si l’étoile était un peu plus proche ou la planète un peu plus grosse, nous aurions peut-être pu repérer TOI 700 e au cours de la première année de données TESS. Mais le signal était si faible que nous avions besoin d’une année supplémentaire d’observations de transit pour l’identifier.
Une étude de suivi du système TOI 700 avec des observatoires spatiaux et terrestres est en cours et pourrait apporter de nouvelles informations sur ce système.
Selon Allison Youngblood, astrophysicienne et scientifique adjointe du projet TESS au Goddard Space Flight Center :
TESS vient d’achever sa deuxième année d’observations du ciel boréal. Nous sommes impatients de découvrir les autres découvertes passionnantes qui se cachent dans le trésor de données de la mission.
Emily Gilbert a présenté ces résultats au nom de son équipe lors de la 241e réunion de l’American Astronomical Society à Seattle. Une étude sur la planète découverte devrait être publiée dans l’Astrophysical Journal Letters. Présentée sur le site de la NASA, pour l’exoplanète TOI 700 d : NASA Planet Hunter Finds its 1st Earth-size Habitable-zone World et ensuite, pour l’exoplanète TOI 700 e : NASA’s TESS Discovers Planetary System’s Second Earth-Size World.