581c

Gliese 581 c

Gliese 581 c
Vue d'artiste de Gliese 581 c, d'après l'hypothèse de la planète océan.
Vue d'artiste de Gliese 581 c, d'après l'hypothèse de la planète océan.
Étoile
Nom Gliese 581
Ascension droite 15h 19m 26s
Déclinaison -07° 43′ 20″
Type spectral M2.5V
Constellation Balance
Caractéristiques orbitales
Demi-grand axe (a) 0,073  ua
Excentricité (e) 0,16 ± 0,07
Période (P) 12,93  j
Inclinaison (i)  ?
Argument du périastre (ω)  ?
Époque (τ)  ?
Caractéristiques physiques
Masse >5  MT
Rayon ~1,5  RT
Masse volumique  ?
Température ~290  K
Découverte
Découvreurs Udry et. al
Méthode Méthode des vitesses radiales
Date 4 avril 2007

Gliese 581 c est une exoplanète en orbite autour de l'étoile Gliese 581, située à 20,5 années-lumière de la Terre qui a été découverte le 4 avril 2007 par une équipe d'astronomes français, portugais et suisses. D'une masse 5 fois supérieure à celle de la Terre, elle serait d'un diamètre une fois et demie plus grand. Elle gravite dans la zone habitable de Gliese 581 et sa température moyenne pourrait être comprise entre °C et 40 °C, ce qui autoriserait la présence d'eau à l'état liquide. À ce jour (avril 2007), c'est l'exoplanète connue qui ressemble le plus à notre Terre. Gliese 581 c fait partie d'un système de 3 planètes, dont la première (Gliese 581 b) était connue antérieurement[1]. Gliese 581 c a été découverte, comme ses consœurs, avec le spectrographe ultra-stable HARPS, installé au télescope de 3,6 m de l'Observatoire de La Silla (ESO), au Chili[2].

Sommaire

Description

Caractéristiques physiques

Gliese 581 c est la planète extrasolaire découverte qui se rapproche le plus de la Terre du point de vue des conditions supposées de surface, de température et de taille. Les premières suppositions ont en effet montré que la température moyenne à la surface de cette planète serait comprise entre °C et 40 °C, ce qui a tout de suite laissé penser à la présence potentielle d'eau à l'état liquide à sa surface et donc une possible présence de vie extraterrestre.

Néanmoins, il est bon de préciser certains faits quant à l'établissement de ces valeurs théoriques de température à sa surface. Cette température a en effet été établie à partir de l'albédo théorique de la planète.

  • On a estimé que si l'albédo de Gliese 581 c était celui de Vénus (0,65 soit de 65 %), sa température moyenne de surface serait de l'ordre de 270 K (-3 °C).
  • En revanche, si on considère l'albédo de la Terre (0,37 soit de 37 %), on obtient une température théorique de Gliese 581c de 313 K (40 °C).

Ces suppositions, partent du postulat que la planète possède une atmosphère pour conditionner cette température et éviter des écarts très importants entre la nuit et le jour, comme c'est le cas sur la Lune par exemple.

Comme sur Terre, il est très probable qu'il y ait un effet de serre dans cette atmosphère, faisant croître sensiblement la température de surface (sur Terre, la température moyenne sans effet de serre passerait de +15 °C à -18 °C (288 K à 255 K)).
Tout dépend bien sûr de la composition chimique de son atmosphère, mais il semble plus vraisemblable que la température moyenne à la surface de cette planète soit comprise entre 40 °C et 100 °C (selon l'intensité de cet effet de serre). En revanche, cela pourrait relancer l'hypothèse d'une vie extraterrestre, non pas sur Gliese 581 c mais sur sa voisine un peu plus éloignée de son étoile, la planète Gliese 581 d. Sa température théorique (en fonction à nouveau de son albébo, calculée comme comprise entre celui de Vénus et de la Terre) serait comprise entre 145 K et 168 K (--128 °C et --105 °C). Si l'on rajoute à cela une atmosphère et un effet de serre assez intense, il ne serait pas impossible que cette planète possède des températures de surface voisines de celle de la Terre. Selon Michel Mayor, membre de l'équipe qui a découvert la planète, Gliese 581 c n'est pas un Jupiter chaud, car elle est trop peu massive pour être constituée de gaz. Il s'agit probablement d'une planète tellurique, peut-être entièrement recouverte d'eau, autrement dit une planète océan.
Mais il est tout aussi possible que ce soit une planète glacée formant une banquise immaculée, avec un albédo aux environ de 90 % ; comme la lune Europe ! Avec une atmosphère neutre d'azote.

Les mesures de vitesse radiale qui ont permis la découverte des planètes de ce système, permettent également de mesurer leur masse minimum, étant donné que l'inclinaison du plan orbital par rapport à l'observateur reste inconnue à ce jour. L'article de la découverte indique que Gliese 581 c possèderait une masse d'au plus 5,03 fois celle de la Terre (en fait : 5,03×sin³(i), où i est l'angle d'inclinaison du plan orbital de cette planète par rapport à notre ligne de visée)[2]. En supposant qu'il s'agit d'une planète tellurique, Gliese 581 c possède un rayon au moins une fois et demie plus grand que celui de la Terre[3]. La gravité à la surface d'une telle planète serait approximativement 2,2 fois celle sur Terre. En revanche, si Gliese 581 c est une planète gelée (une planète avec un manteau de glace), son rayon serait deux fois plus important que celui de la Terre et la gravité à la surface y serait environ 1,25 fois supérieure. L'âge du système planétaire de Gliese 581 a été estimé approximativement à 4,3 milliards d'années[4].

Caractéristiques orbitales

Diagramme représentant la zone habitable théorique en fonction du type d'étoiles, alignées sur la gauche. Plus l'étoile est chaude et massive, plus la zone habitable (bandeau bleu) se situe loin d'elle. Le cas de Gliese 581 se situe tout en bas à gauche, puisque c'est une naine rouge de type spectral M.

Gliese 581 c possède une période orbitale (« année ») de 13 jours terrestres et son rayon orbital ne représente que 7 % de celui de la Terre[5], c'est-à-dire qu'il mesure seulement 11 millions de km alors que la Terre est à 150 millions de km du Soleil. Étant donné que son soleil est plus petit et plus froid que le nôtre (et donc moins lumineux), cette distance place la planète dans la zone habitable. Cette proximité signifie aussi que cette étoile nous paraitrait beaucoup plus importante dans le ciel de cette planète que ne l'est le Soleil dans le ciel terrestre.

Caractéristiques climatiques

Du fait de son orbite très proche de son astre, la planète subirait de la part de celui-ci une force de marée 400 fois plus importante que celle que la Lune exerce sur la Terre.

Représentation de Gliese 581 c, dans l'hypothèse d'une rotation synchrone avec son étoile. Dans ce cas, la planète montrerait toujours la même face à son soleil.
Vue d'artiste de Gliese 581 c. À cause de la rotation synchrone, un gigantesque cyclone s'est formé.
Distance à l'étoile Intensité du Flux lumineux (W/m2)  % de la moyenne terrestre
Flux sur Terre à l'aphélie 1,321.544 96,74 %
Flux moyen sur Terre 1,366.079 100,00 %
Flux sur Terre au périhélie 1,412.903 103,43 %
Flux sur Vénus à l'aphélie 2,585.411 188,72 %
Flux moyen sur Vénus 2,620.693 191,30 %
Flux sur Vénus au périhélie 2,656.70 193,93 %
Flux sur Gliese 581 c au périapside 3,619.829 264,97 %
Flux moyen sur Gliese 581 c 4,870.841 356,56 %
Flux sur Gliese 581 c à l'apoapside 6,903.119 505,32 %

Gliese 581 c pourrait être en rotation synchrone avec son étoile. Pour un observateur situé près de l'étoile, la planète présenterait toujours la même face. Dans cette hypothèse, les différences de température entre la face continuellement éclairée et la face cachée seraient extrêmes. Malgré cela, une zone « charnière » entre la face éclairée et la face cachée pourrait bénéficier d'un climat plus modéré, propice à la vie[6]. En outre, l'apparition de la vie pourrait être contrariée par la violence des éruptions solaires communes aux naines rouges, même si Gliese 581 semble « aussi calme que le Soleil », selon Xavier Delfosse, de l'Université Joseph-Fourier à Grenoble[7],[8].

Distance et observation directe

Comparaison (à la même échelle) de la Terre et de Gliese 581 c.

L'étoile Gliese 581, à une vingtaine d'années-lumière de la Terre, est une étoile proche dite « dans le voisinage solaire ». Son type spectral, M2, indique que c'est une étoile peu massive et peu lumineuse. Ce type d'étoile est très prometteur pour la recherche d'exoplanètes de type terrestre puisque en étant peu massive, il est plus facile de détecter l'effet gravitationnel induit par la présence de planètes légères (voir Méthodes de détection des exoplanètes). De plus, la zone habitable de ces étoiles est très proche de l'étoile. Ces deux effets font qu'il est possible avec les instruments actuels[9] de détecter des planètes de type terrestre.

L'observation directe de Gliese 581 c à la recherche de signes de vie sur cette planète est encore hors de portée des instruments actuels[10]. Malgré cela, selon Xavier Delfosse, membre de l'équipe à l'origine de la découverte :

« En raison de sa température et de sa proximité relative, cette planète Gl 581 c sera probablement une cible très importante pour les futures missions dans l'espace consacrées à la recherche de vie extraterrestre. Sur la carte des trésors de l'Univers, on serait tenté de marquer cette planète avec un grand X [5],[3]. »

Avec les technologies actuelles, il n'est pas envisageable d'y envoyer une sonde, étant donné que cette planète est située à 20,5 années-lumière de la Terre (sa lumière met donc 20,5 années pour nous parvenir). En utilisant ce qu'on sait faire en matière de propulsion, il faudrait approximativement 300 000 ans pour atteindre Gliese 581 c[11] et 20,5 ans pour retransmettre les premières données à la Terre[5],[12].

Références

  1. The HARPS search for southern extra-solar planets. VI. A Neptune-mass planet around the nearby M dwarf Gl 581, Bonfils X. et al, 2005, Astronomy and Astrophysics, 443, L15. Résumé disponible sur ADS : 2005A&A...443L..15B.
  2. a  et b S. Udry , X. Bonfils, X. Delfosse, T. Forveille, M. Mayor, C. Perrier, F. Bouchy, C. Lovis, F. Pepe, D. Queloz, J.-L. Bertaux, 4 avril 2007, The HARPS search for southern extra-solar planets XI. An habitable super-Earth (5 M ⊕) in a 3-planet system, Astronomy and Astrophysics Letters, 2007, accepted. Prépublication disponible en ligne (pdf).
  3. a  et b ESO - 2007.
  4. Star : Gl 581, Exoplanets Encyclopedia. Consulté le 25 avril 2007.
  5. a , b  et c New 'super-Earth' found in space, BBC News (25 avril 2007). Consulté le 2007-04-25.
  6. New planet found: It might hold life, San Francisco Chronicle (24 avril 2007, site consulté le 24 avril 2007).
  7. Le monde, Jérôme Fenoglio, Paris, 25 avril 2007 lire l'article.
  8. À propos des variations très faibles de luminosité de la naine rouge, voir aussi l'article de Futura-Sciences, par Laurent Sacco, 16 juin 2007.
  9. En revanche, pour détecter des planètes proches d'étoiles véritablement similaires à notre Soleil, il faudra attendre la prochaine génération de télescopes, comme OWL.
  10. Earth-like planet found that may support life, CTV News. Consulté le 25 avril 2007.
  11. À la vitesse actuelle de New Horizons, le voyage prendrait 264 832 ans[réf. nécessaire].
  12. ESA - Space Science - Extreme space - Travelling back in time.

Voir aussi

Liens internes

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