L’exoplanète la plus proche à notre connaissance serait plus terrestre que nous le pensions

La planète la plus proche de notre système solaire ressemble encore plus à la Terre que les scientifiques ne le pensaient, selon de nouvelles observations.

Dans une nouvelle étude, une équipe internationale de chercheurs a découvert que la masse minimale possible de Proxima b, qui se trouve à seulement 4,2 années-lumière de la Terre en orbite autour de l’étoile naine rouge Proxima Centauri, est à peine 17 % plus massive que notre planète.

Image d’entête (clic pour agrandir les images) : représentation artistique de ce à quoi pourrait ressembler la surface de Proxima b en orbite autour de l’étoile naine rouge Proxima Centauri. (ESO / M. Kornmesser)

Auparavant, les scientifiques pensaient que cette exoplanète, qui se trouve dans la zone habitable de son étoile, avait une masse minimale d’environ 1,3 masse terrestre. La nouvelle mesure indique que Proxima b pourrait ressembler encore plus à notre planète, au moins en taille, que ce que les observations précédentes ont conduit les scientifiques à penser.

L’équipe de recherche a étudié Proxima b à l’aide de l’instrument Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations, ou ESPRESSO en abrégé.  C’est un spectrographe suisse qui est actuellement monté sur le Très Gand Télescope de l’Observatoire européen austral (ESO) au Chili. Les spectrographes observent des objets et divisent la lumière provenant de ces objets en longueurs d’onde qui les composent afin que les chercheurs puissent étudier l’objet de plus près. La méthode des vitesses radiales a été utilisée ici, cela signifie, en gros, que les astronomes observent les petites oscillations d’une étoile en rotation, ce qui indique que la gravité d’une planète en orbite l’attire (ou la tire, ça marche aussi…).

A partir de l’étude, l’oscillation de Proxima Centauri indiquant qu’elle a une planète. UNIGE/Mascareño, et Coll./ Astronomy & Astrophysics)

Proxima b a été détecté pour la première fois il y a 4 ans par un spectrographe plus ancien, HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher), qui est installé sur un télescope à l’observatoire de La Silla de l’ESO au Chili. Mais grâce à ces nouvelles observations, les scientifiques ont une vue actualisée et ultra précise de la planète.

Selon Francesco Pepe, du département d’astronomie de la faculté des sciences de l’UNIGE et responsable d’ESPRESSO :

Nous étions déjà très satisfaits des performances de HARPS, qui a permis de découvrir des centaines d’exoplanètes au cours des 17 dernières années. Nous sommes vraiment heureux qu’ESPRESSO puisse produire des mesures encore meilleures, et c’est gratifiant et juste une récompense pour le travail d’équipe qui a duré près de 10 ans.

Pour Michel Mayor, prix Nobel de physique en 2019, professeur honoraire à la faculté des sciences et « architecte » de tous les instruments de type ESPRESSO :

ESPRESSO a permis de mesurer la masse de la planète avec une précision de plus d’un dixième de la masse de la Terre. C’est totalement inédit.

Cette étrange planète extraterrestre tourne autour de Proxima Centauri, l’étoile la plus proche de notre soleil. Comme la planète tourne en plein milieu de la zone habitable de son étoile, il est possible que de l’eau liquide, et potentiellement même de la vie, y existe. En raison de sa masse semblable à celle de la Terre, les scientifiques pensent que, non seulement de l’eau liquide pourrait exister sur Proxima b, mais qu’il pourrait également s’agir d’une planète terrestre rocheuse semblable à la Terre.

Mais Proxima b orbite autour d’une étoile naine rouge qui, bien que proche de notre système solaire, est également beaucoup plus pâle et beaucoup moins massive que notre soleil. Les chercheurs pensent que l’exoplanète est parfaitement synchronisée et en rotation avec son étoile, ce qui signifie qu’un côté est toujours tourné vers l’étoile et l’autre vers le lointain : un côté clair et un côté sombre.

En outre, on ne sait pas si Proxima b a une atmosphère. La planète se trouve très proche de son étoile, effectuant une orbite tous les 11 jours terrestres. Certains chercheurs pensent donc que les radiations provenant de Proxima Centauri ont pu priver Proxima b d’air, rendant impossible la rétention d’eau liquide à la surface de la planète. Au fur et à mesure que les scientifiques continueront à étudier ce système grâce à de nouvelles et meilleures technologies, nous pourrons mieux comprendre ce qu’il en est réellement de Proxima b.

Il se pourrait également que les données ESPRESSO ait révélé un second signal, sans pouvoir en établir la cause définitive. Si le signal était d’origine planétaire, cette autre planète potentielle accompagnant Proxima b aurait une masse inférieure au tiers de la masse de la Terre. Ce serait alors la plus petite planète jamais détectée par la méthode de la vitesse radiale.

L’étude publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics et disponible en prépublication sur arXiv : Revisiting Proxima with ESPRESSO et présentée sur le site de l’UNIG : ESPRESSO confirme l’existence d’une exo-Terre proche.