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Tchouri ou l'âge des comètes

La mission Rosetta de l'ESA a montré que la comète « Tchouri » (67P Churyumov-Gerasimenko), sur laquelle l'atterrisseur de la sonde a fini par s'écraser, est composée à près de 40 % de molécules organiques. D'après les travaux de Jean-Loup Bertaux, du Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (CNRS/UPMC/Univ. Versailles–Saint-Quentin-en-Yvelines), et Rosine Lallement, du laboratoire Galaxies, étoiles, physique et instrumentation (Observatoire de Paris/CNRS/Université Paris Diderot), ces molécules organiques auraient été formées dans le milieu interstellaire, avant la formation du système solaire.

En effet, l’on sait grâce à l’étude de la lumière des étoiles, et notamment des bandes diffuses interstellaires (« Diffuse Interstellar Bands », DIB), que des molécules organiques complexes sont présentes en quantité dans le milieu interstellaire. Dans les nuages interstellaires très denses, et notamment ceux dans lesquels une étoile va se former, les DIB ont tendance à diminuer parce que, d’après l’hypothèse émise par les deux chercheurs, les molécules organiques s’agglutinent et ne peuvent plus absorber autant de lumière. Le processus de formation des comètes, par agglutination non violente de petits grains de matières, aurait permis à ces molécules préexistantes au système solaire d’être préservées et identifiées 4,6 milliards d’années plus tard au sein de Tchouri.

Pour connaître la nature exacte de cette mystérieuse matière interstellaire, il faudra mettre sur pied une mission spatiale de collecte d’échantillons destinés à revenir sur Terre pour être analysés en laboratoire. En tout cas, si la matière organique des comètes provient bien du milieu interstellaire et qu’elle a joué un rôle dans l’apparition de la vie dur terre, rien n’interdit de penser qu’il en est de même ailleurs dans l’univers.

publié le 25 septembre 2017

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Sept exoplanètes prometteuses
Sept exoplanètes ont été découvertes autour de la naine rouge Trappist-1.

Détecter les exoplanètes par la méthode des transits

Fin 2015, des observations photométriques avaient été réalisées par le télescope Trappist (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) de l'ESO au Chili, avec la contribution du télescope spatial Spitzer de la NASA. Elles avaient révélé autour de l'étoile Trappist-1 la présence de trois exoplanètes de taille terrestre. Depuis ces premières détections, le système planétaire fait l'objet d'un suivi systématique.

À 39 années-lumière de notre système solaire, l'étoile Trappist-1 est une naine ultra-froide, dite une naine rouge. Douze fois plus petite que le Soleil, elle est très peu brillante (0,05 % de la puissance solaire et 0,0004 % de sa lumière visible). La petite taille de l'étoile a rendu aisé la détection des planètes lui tournant autour en utilisant la méthode du transit. Cette méthode consiste à mesurer les variations de l'étoile lorsque des planètes passent devant.

Les planètes ont aussi l'avantage d’être visibles depuis la Terre "par la tranche". Cela fait que l'on voit passer chacune de ces planètes devant son étoile, ce qui n'est pas le cas du système plus proche de nous Proxima du Centaure.

Trois exoplanètes dans la zone d'habitabilité

Sur les 3 449 exoplanètes déjà découvertes à ce jour, c'est la première fois qu'autant de planètes sont découvertes dans le même système solaire. Sept planètes de taille terrestre (leur rayon est plus ou moins 15% celui de la Terre) et de température modérée gravitent autour de l'étoile en 1,5 à 20 jours. Les premières indications de la masse pour six d'entre elles suggèrent la nature tellurique de ces planètes, c'est-à-dire qu'elles sont solides et composées en partie de roches.

De plus, trois de ces sept planètes se trouvent dans la zone d’habitabilité de l’étoile, c’est-à-dire que leur éloignement par rapport à Trappist-1 est compatible avec la présence d’eau liquide à leur surface. Pour l'heure, on ne sait rien de leur atmosphère potentielle, on ne peut donc pas donner de conclusion plus précise. Vénus, dans notre système solaire, se trouve aussi dans la zone d’habitabilité du Soleil, mais son atmosphère est épaisse et son effet de serre si fort qu’il y règne des températures infernales, empêchant de fait toute présence d’eau liquide.

Les considérables forces de marée exercées par l'étoile imposent aux planètes une rotation dite synchrone, c'est-à-dire que les planètes montrent ainsi toujours la même face à leur étoile. Pour trois d’entre elles, de l’eau liquide peut subsister sur la face exposée et pour trois autres, les trois plus proches de l’étoile, sur la face cachée ou sur les bordures.

Quelles perspectives scientifiques autour de ces exoplanètes ?

Au-delà de la détermination de l'orbite et de la masse de ces exoplanètes, il sera bientôt possible d'étudier la présence éventuelle d'atmosphères grâce au futur télescope James Webb Space Telescope (JWST). Présenté comme le successeur du télescope spatial Hubble, cet instrument américano-européen doit décoller en 2018 depuis le port spatial européen de Kourou, en Guyane française.

Le contraste de taille favorable entre les planètes et leur petite étoile permettra de mettre en évidence d'éventuelles atmosphères et de caractériser certaines de leurs propriétés. Avec Proxima b, découverte en août dernier, les planètes de Trappist-1 constituent les cibles les plus prometteuses à ce jour pour la recherche de possibles traces de vie hors du Système solaire.

Le télescope permettra peut-être même de trouver des biomarqueurs, c'est-à-dire des molécules comme l'eau, l'ozone, le gaz carbonique, le méthane, qui pourraient indiquer qu'il y a de la vie sur ces planètes.

En savoir plus

L'étude publiée dans Nature, le 23 février 2017

Un cortège exceptionnel d'exoplanètes, le communiqué de presse du CNRS

Un milliard d'étoiles à l'étude, Sciences en ligne

Une planète autour de Proxima du Centaure, Sciences en ligne

Arthur Jeannot
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