Cette super-Terre est la première planète pour laquelle il a été confirmé qu’elle possède une face constamment plongée dans le noir
De manière générale, chaque endroit de la Terre connaît environ une demi-année d’heures de jour et une demi-année d’heures de nuit. Près de l’équateur, les durées du jour et de la nuit restent relativement constantes tout au long de l’année, chacune durant environ 12 heures. Plus on s’éloigne de l’équateur, plus cet équilibre se modifie quotidiennement.
Image d’entête : représentation artistique de l’exoplanète LHS 3844b, dont l’une de ses faces est constamment plongée dans le noir, dont la masse est 1,3 fois supérieure à celle de la Terre et qui est en orbite autour d’une étoile naine rouge. Selon les observations du télescope spatial Spitzer de la NASA, la surface de la planète pourrait être principalement recouverte de lave sombre, sans atmosphère apparente. (NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)
Toutes ces variations de la durée du jour et de la nuit s’expliquent par l’inclinaison axiale de la Terre. L’équateur de notre planète n’est pas aligné sur le plan de l’écliptique du soleil, mais incliné de 23,4 degrés. Ainsi, lorsque la Terre tourne autour du Soleil, différentes régions s’inclinent vers le Soleil ou s’en éloignent à différents moments de l’année. Cela explique également pourquoi nous avons des saisons.
Imaginez maintenant une planète où il n’y a pas de demi-mesure entre le jour et la nuit. Sur cette planète, un côté serait toujours éclairé par le soleil, tandis que l’autre résiderait dans une obscurité perpétuelle. Les astronomes peuvent désormais vous désigner cette planète. Elle se trouve quelque part dans la constellation de l’Indien, à 48,6 années-lumière de nous.
Cette planète, une super-Terre connue sous le nom de LHS 3844b, est la première exoplanète dont le rotation synchrone, ou verrouillage par effet de marée, est confirmé. Ce phénomène fait qu’un hémisphère jouit éternellement de la lumière du jour tandis que l’autre est plongé dans une nuit perpétuelle. C’est exactement comme cela que réagit notre Lune, dont l’une des faces est toujours tournée vers la Terre. Le verrouillage par effet de marée se produit lorsque la période de rotation d’une planète correspond à sa période orbitale autour de son étoile, ce qui fait qu’une face fait constamment face à l’étoile tandis que l’autre se détourne, enfermée dans l’obscurité. Ce phénomène est dû aux forces gravitationnelles qui s’exercent entre la planète et son étoile.
Démontrer qu’une exoplanète située à des années-lumière est verrouillée par effet de marée est une tâche extrêmement difficile. Si la période orbitale est facile à mesurer, il n’en va pas de même pour la période de rotation à une si grande distance. Mais les chercheurs sont sortis des sentiers battus.
L’équipe, dirigée par Xintong Lyu de l’université de Pékin, ainsi que des collaborateurs de l’université McGill (Canada), du Jet Propulsion Laboratory (Etats-Unis) et de l’Institut Max-Planck d’astronomie (Allemagne), a utilisé les observations infrarouges du télescope spatial Spitzer afin de mesurer l’intensité de la lumière réfléchie par cette super-Terre. On appelle « super-Terre » un type d’exoplanète dont la masse est supérieure à celle de la Terre, mais nettement inférieure à celle des géantes de glace que sont Uranus et Neptune.
Les données du télescope spatial Spitzer ont permis aux chercheurs de déduire la température de sa surface, révélant que le côté faisant face au télescope était froid. Pourtant, LHS 3844b tourne autour de son étoile à une très faible distance, effectuant une orbite toutes les 11 heures. La seule explication est que cette face est le côté sombre d’une planète verrouillée par effet de marée.
Selon Keith Cowing, coauteur de l’étude :
Sur la base de l’absence d’un fort réchauffement dû aux marées, nous excluons l’hypothèse d’une rotation rapide non synchrone.
Les astronomes pensent qu’il existe de nombreuses planètes verrouillées par effet de marée dans notre voisinage galactique. D’autres preuves sont attendues du télescope spatial James Webb (JWST), qui est capable d’étudier la rotation d’exoplanètes orbitant à une plus grande distance de leur étoile, des mondes plus susceptibles de conserver une atmosphère et des conditions d’habitabilité. Si ces planètes présentent également des signes de rotation synchrone, cela signifierait que de nombreuses planètes habitables de la Voie lactée, si ce n’est la plupart, sont verrouillée par effet de marées.
L’étude publiée dans The Astrophysical Journal : Super-Earth LHS3844b is Tidally Locked.
