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Des planètes de l’étoile Trappist-1 pourraient être habitables


​Découvertes en février 2017, les sept planètes de l'étoile naine Trappist-1 sont un objet d'étude privilégié car elles sont situées à seulement quarante années-lumière de nous. Selon deux études auxquelles a participé une chercheuse de l'Irfu, les atmosphères de plusieurs de ces planètes ne contiennent plus d'hydrogène et la planète la plus proche de l'étoile abriterait une quantité d'eau considérable, 50 fois plus que la Terre en proportion de sa masse. Ce dernier point en particulier interroge les modèles actuels.  

Publié le 13 février 2018
​Trappist-1 est une naine rouge, escortée de sept planètes de même taille que la Terre (entre 0,75 et 1,15 rayons terrestre) qui tournent autour d'elle en seulement quelques jours (de 1,5 à 19).

En observant avec un spectromètre le bord de la planète quand elle passe devant son étoile (transit), les scientifiques ont constaté que l'atmosphère des planètes les plus proches de leur étoile ne contient pas de grands volumes d'hydrogène. Ces planètes ne sont donc pas des géantes comme Uranus ou Neptune. Cette découverte est en accord avec des simulations numériques de l'érosion de leur atmosphère. Elle laisse entrevoir la possibilité que ces planètes aient perdu leur hydrogène originel et aient produit une autre atmosphère, plus propice à la présence d'eau liquide en surface. Ces atmosphères « secondaires » pourront être analysées plus finement grâce au futur télescope spatial James Webb, qui devrait fournir une indication plus précise de leur composition en gaz plus lourds comme l'azote, le méthane ou le dioxyde de carbone.

Si le rayon de ces planètes peut être mesuré précisément au cours des transits, il n'en va pas de même pour leur masse. Les chercheurs doivent exploiter l'irrégularité des orbites – et donc celle des transits – imputable à l'attraction gravitationnelle mutuelle des planètes. Ainsi, le relevé horaire de centaines de transits a-t-il permis de contraindre les masses des planètes avec une incertitude de 5 à 10 %. Résultat : les planètes de Trappist-1 sont toutes moins denses que la Terre ! En particulier, pour l'une d'entre elles, la teneur en eau et en composés volatils atteint 5 % de la masse de la planète, à comparer avec 0,1 % pour la Terre. Ces valeurs doivent être affinées par des mesures sur de plus longues durées mais elles tendent à montrer que ces planètes peuvent se former avec des quantités d'eau très importantes.

Ces travaux témoignent de l'émergence de nouvelles disciplines telles que la planétologie comparée et l'étude de l'habitabilité hors du système solaire.

Ils sont le fruit d'une collaboration entre le Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux (CNRS / Université de Bordeaux), l'Irfu et le Laboratoire de météorologie dynamique (CNRS / École polytechnique / Sorbonne Université / ENS Paris). 

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