Quand nous trouverons enfin la vie quelque part au-delà de la Terre, ce sera à la fin d'une longue recherche. La vie ne nous annoncera probablement pas sa présence, nous devrons suivre une longue chaîne d’indices pour la trouver. Comme les scientifiques ne cessent de nous le dire, au début de cette chaîne d'indices se trouve l'eau.
La découverte du système TRAPPIST-1 l'année dernière a suscité beaucoup d'enthousiasme. 7 planètes en orbite autour de l'étoile TRAPPIST-1, à seulement 40 années-lumière de la Terre. À l'époque, les astronomes pensaient qu'au moins certains d'entre eux ressemblaient à la Terre. Mais maintenant, une nouvelle étude montre que certaines des planètes pourraient contenir plus d'eau que la Terre. Environ 250 fois plus.
Cette nouvelle étude se concentre sur la densité des 7 planètes TRAPPIST-1. Essayer de déterminer que la densité est une tâche difficile, et cela a impliqué certaines des centrales électriques du monde des télescopes. Le télescope spatial Spitzer, le télescope spatial Kepler et l'installation SPECULOOS (Recherche de planètes habitables EClipsing ULtra-cOOl) à l'Observatoire Paranal de l'ESO ont tous été utilisés dans l'étude.
Dans cette étude, les observations des trois télescopes ont été soumises à une modélisation informatique complexe pour déterminer les densités des 7 planètes TRAPPIST. En conséquence, nous savons maintenant qu'ils sont tous principalement constitués de roche et que certains d'entre eux pourraient représenter 5% d'eau en masse. (La Terre ne contient qu'environ 0,02% d'eau en masse.)
Trouver les densités de ces planètes n'a pas été facile. Pour ce faire, les scientifiques devaient déterminer à la fois la masse et la taille. Les planètes TRAPPIST-1 ont été trouvées en utilisant la méthode de transit, où la lumière de l'étoile hôte plonge lorsque les planètes passent entre leur étoile et nous. La méthode du transit nous donne une assez bonne idée de la taille des planètes, mais c'est tout.
Il est beaucoup plus difficile de trouver la masse, car les planètes de masses différentes peuvent avoir les mêmes orbites et nous ne pouvons pas les distinguer. Mais dans les systèmes multi-planétaires comme TRAPPIST-1, il existe un moyen.
Alors que les planètes tournent autour de l'étoile TRAPPIST-1, des planètes plus massives perturbent les orbites des autres planètes plus que les plus légères. Cela modifie le moment des transits. Ces effets sont «compliqués et très subtils» selon l'équipe, et il a fallu beaucoup d'observation et de mesure du temps de transit - et une modélisation informatique très complexe - pour déterminer leurs densités.
L'auteur principal Simon Grimm explique comment cela a été fait: «Les planètes TRAPPIST-1 sont si proches les unes des autres qu'elles interfèrent les unes avec les autres par gravité, donc les moments où elles passent devant l'étoile changent légèrement. Ces déplacements dépendent des masses des planètes, de leurs distances et d'autres paramètres orbitaux. Avec un modèle informatique, nous simulons les orbites des planètes jusqu'à ce que les transits calculés soient en accord avec les valeurs observées, et donc dérivons les masses planétaires. "
Tout d'abord, cette étude n'a pas détecté d'eau. Il a détecté des matières volatiles qui sont Probablement l'eau.
Qu'ils aient ou non confirmé la présence d'eau, ce sont toujours des résultats très importants. Nous réussissons à trouver des exoplanètes, et la prochaine étape consiste à déterminer les propriétés de toutes les atmosphères des exoplanètes.
Un membre de l'équipe, Eric Agol, commente la signification: «Depuis un certain temps, les études sur les exoplanètes ont pour objectif de sonder la composition des planètes de la taille et de la température de la Terre. La découverte de TRAPPIST-1 et les capacités des installations de l'ESO au Chili et du télescope spatial Spitzer de la NASA en orbite ont rendu cela possible - nous donnant un premier aperçu de la composition des exoplanètes de la taille de la Terre! »
Cette étude ne nous dit pas si l'une des planètes TRAPPIST a de la vie sur elles, ou même si elles sont habitables. C’est juste un pas de plus sur le chemin pour, espérons-le, un jour, trouver la vie quelque part. Le co-auteur de l’étude, Brice-Olivier Demory, de l’université de Berne, en a dit autant: «Les densités, bien qu’indices importants de la composition des planètes, ne disent rien sur l’habitabilité. Cependant, notre étude est un pas en avant important alors que nous continuons à explorer si ces planètes pourraient soutenir la vie. »
C'est ce que l'étude a déterminé sur les différentes planètes du système TRAPPIST:
- TRAPPIST 1-b et 1c sont les deux planètes les plus intérieures et sont susceptibles d'avoir des noyaux rocheux et d'être entourés d'atmosphères beaucoup plus épaisses que celles de la Terre.
- TRAPPIST-1d est la plus légère des planètes avec environ 30% de la masse de la Terre. Nous ne savons pas s'il a une grande atmosphère, un océan ou une couche de glace.
- TRAPPIST-1e est un peu une surprise. C’est la seule planète du système légèrement plus dense que la Terre. Il peut avoir un noyau de fer plus dense et il n'a pas nécessairement une atmosphère épaisse, un océan ou une couche de glace. TRAPPIST-1e est un mystère car il semble être beaucoup plus rocheux que le reste des planètes. C'est la plus similaire à la Terre, par sa taille, sa densité et la quantité de rayonnement qu'elle reçoit de son étoile.
- TRAPPIST-1f, g et h peuvent avoir des surfaces gelées. S'ils ont une atmosphère mince, il est peu probable qu'ils contiennent les molécules lourdes que nous trouvons sur Terre, comme le dioxyde de carbone.
Le système TRAPPIST-1 va être étudié pendant très longtemps. Il promet d'être l'une des premières cibles du télescope spatial James Webb (nous l'espérons.) C'est un système très intrigant, et que certaines planètes soient ou non considérées comme habitables, les étudier nous en apprendra beaucoup sur notre recherche d'eau , l'habitabilité et la vie.
