June 26, 2023

La planète océan d'interstellar existerait-elle vraiment ?

 

Découverte dans la constellation du Dragon à une centaine d'années lumières de la Terre, l'exoplanète TOI-1452 b, orbitant autour d’une naine rouge, a pour caractéristique principale d’être intégralement ou presque recouverte d’eau liquide, ce qui lui vaut d’être classée dans la catégorie des planètes océans. Cette présence d’eau liquide en abondance n’est pas anodine, elle nous donne une information sur les températures de surface de la planète. Nous ne connaissons pas encore les conditions atmosphériques sur TOI-1452 b, mais nous pourrions imaginer un spectre de températures du même ordre de grandeur que celui de la Terre, en supposant donc que l’eau sur cette planète est soumise à une pression similaire à notre pression atmosphérique. Aussi, cette planète gravite dans la zone habitable de son étoile. Ces observations sont porteuses d’espoir concernant l’habitabilité de cette planète, la présence d’eau liquide étant un élément indispensable au développement d’une forme de vie sur une planète.


TOI-1452 b est aussi qualifiée de super-Terre, ayant une taille supérieure de 70% par rapport à celle de la planète Bleue. Le terme de super-Terre est attribué à des planètes rocheuses, ayant généralement une taille comprise entre 1,2 et 1,9 fois celle de la Terre. Là où l’eau représente moins d’un pour cent de la masse de notre planète, elle compte pour 30% de celle de TOI-1452 b, suggérant donc une quantité d’eau plus de 30 fois supérieure à celle sur Terre, proportionnellement aux masses des deux planètes. Finalement, des observations ont montré que la masse de cette planète océan est 5 fois supérieure à celle de la Terre. Par rapport à sa taille, cela suggère une densité étonnamment faible pour une planète rocheuse et on peut expliquer cela par la grande quantité d’eau liquide en surface, beaucoup moins dense que les métaux et roches qui pourraient composer son cœur. 

Pour conclure sur la potentielle habitabilité de TOI-1452 b, un grand frein est l’étoile autour de laquelle elle gravite. Il s’agit de la naine rouge TOI-1452. Les naines rouges ont une luminosité et une température assez faibles. Pour TOI-1452, sa température est de 3185 K soit un peu plus de la moitié de celle du Soleil et sa luminosité est de 0,7% celle du Soleil. Pour qu’une planète se situe dans la zone habitable d’une naine rouge, elle doit donc se trouver beaucoup plus proche que nous nous trouvons du Soleil. L’effet final est que les planètes orbitant autour d’une naine rouge sont extrêmement exposées aux éruptions de cette dernière, pouvant aller jusqu’à déchirer leurs atmosphères ou fortement altérer les conditions de vie sur ces planètes. Des observations plus précises devront donc être entreprises pour déterminer si oui ou non TOI-1452 b pourrait être habitable. 


Cette planète qui paraît tout droit sortie du film de science-fiction Interstellar sorti en 2014 n'a pourtant été découverte que récemment. En effet, dernièrement, les astronomes de l’Université de Montréal et l’Institut de recherche sur les exoplanètes ont révélé cette découverte dans The Astronomical Journal. Mais alors pourquoi? Quelles avancées technologiques et quel matériel nous ont permis aujourd'hui une telle trouvaille? Parmi tout un panel d'outils et de machines qui ont participé à cette découverte, on en dénombre 2 principaux : PESTO et SPIRou. 

L'histoire de TOI-1452 b commence lorsqu'un petit télescope de la NASA nommé TESS observe une légère diminution de la brillance d’une naine rouge tous les 11 jours faisant penser à la présence d’une exoplanète. C'est en suivant cette découverte, que la caméra PESTO, placée sur un télescope au Mont-Mégantic au Canada, fait son entrée. En effet, de par son taux d'échantillonnage très élevé, cette caméra permet de mesurer le transit d'exoplanètes comme aucune autre caméra sur terre. Par conséquent, son utilisation a permis aux astronomes de l’université de Montréal de confirmer l'hypothèse de TESS, mais aussi d’avancer que la tâche lumineuse observée n’était pas composée d’une seule étoile mais de deux. De plus, elle a révélé que TOI-1452 b orbite autour de la plus grande des deux. Une nouvelle exoplanète située à environ un centaine d'années lumière de la planète Terre a alors accroché l'œil des scientifiques.


Mais alors, de quoi est-elle composée? Pour répondre à cela, l’Université de Montréal et l'Institut de recherche sur les exoplanètes ont fait appel à un deuxième outil d'observation très puissant: SPIRou. Comme l'indique son nom complet "SpectroPolarimètre InfraRouge", SPIRou est un télescope qui permet d'observer des spectres optiques, c'est-à-dire des longueurs d'ondes, dans l'infrarouge proche. Ce télescope, localisé à Hawaï et utilisé par l'Observatoire Midi-Pyrénées, est spécialisé dans la caractérisation de planètes de petites masses autour de naines rouges. Il est donc idéal pour cette mission et permettra dans un futur proche de déterminer la masse de TOI-1452 b. Car c’est cette valeur qui permettra aux chercheurs d'affirmer ou d'infirmer que cette planète est recouverte d'eau.


Mais l'intérêt des chercheurs pour TOI-1452 b ne disparaîtra pas de si tôt. En effet, une exoplanète comme celle-ci est une cible de choix pour le télescope spatial James-Webb tout récemment lancé dans l’espace. Cet instrument est une sorte d’observatoire qui peut examiner les exoplanètes lointaines, les éventuelles traces de vie à leur surface et aussi expliquer la formation des premières galaxies en observant les lumières qu’elles ont pu émettre. TOI-1452 b est une des rares planètes tempérées connues qui a des caractéristiques compatibles avec un monde d’eau et elle est assez proche de la Terre pour que les chercheurs puissent parvenir à étudier la composition de son atmosphère et ainsi confirmer s’il s'agit bien d’une planète similaire que celle imaginée par Christopher Nolan. De surcroît, sa position dans le ciel fait qu’elle se trouve dans le champ de vision permanent du télescope. Ainsi, les astronomes comptent sur la puissance de ce télescope pour valider leur hypothèse et en découvrir davantage sur TOI-1452 b.


La découverte de cette exoplanète potentiellement recouverte d’eau démontre l'expertise de l’instrumentation spatiale et des chercheurs actuels. Malgré sa grande proximité avec une naine rouge, TOI-1452b présente de nombreuses caractéristiques similaires à celle de la planète Terre laissant imaginer qu’une forme de vie est possible à sa surface. 



Blog écrit par : Rose Peybernès , Alex Briendo , Maxime Arresseguet



Sources

https://www.caminteresse.fr/environnement/toi-1452b-une-planete-ocean-decouverte-a-100-annees-lumiere-de-la-terre-11186329/

https://www.science-et-vie.com/ciel-et-espace/des-astronomes-decouvrent-une-planete-ocean-entierement-recouverte-deau-92716.html

https://nouvelles.umontreal.ca/article/2022/08/24/une-planete-ocean/

https://www.livingfuture.cz/etoiles/toi-1452

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/naine-rouge-il-vraiment-dur-vivre-cote-naine-rouge-53966/


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