Un possible monde océan découvert à 100 années-lumière de la Terre

TOI-1452 b est une exoplanète située à 100 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Dragon. Initialement repérée par le télescope TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la Nasa, elle a ensuite été observée à l'aide de certains des instruments les plus performants au sol. Il ressort de ces nouvelles observations que la planète pourrait être un "monde océan", c'est-à-dire un objet dont la surface est recouverte presque en totalité d'une vaste et profonde couche d'eau. Son identification en fait une cible de choix pour le télescope spatial James Webb, dont les premiers résultats dépassent largement les attentes des astronomes.

Une planète dans un système binaire

C'est donc le télescope spatial TESS, qui observe de façon régulière l'entièreté de la voute céleste, à la recherche de systèmes planétaires proches du nôtre, qui a mis les chercheurs sur la piste de cette exoplanète. Il est en effet conçu pour observer les infimes baisses de luminosité provoquées par le passage d'une planète devant son étoile, un transit en termes astronomiques. Celui de TOI-1452 b a lieu tous les 11 jours et correspond à une exoplanète environ 70 % plus grande que la Terre. Pour TESS, l'étoile TOI-1452 apparaît comme une source de lumière unique : il s'agit en réalité d'une binaire dont les deux membres sont des étoiles plus petites que le Soleil qui sont séparées de 97 unités astronomiques, soit environ deux fois et demie la distance entre le Soleil et Pluton.

C'est l'instrument PESTO, installé sur l'Observatoire du Mont-Mégantic, au Québec, qui a permis de résoudre les deux étoiles et de confirmer la présence de l'exoplanète, en orbite autour de la plus grosse des deux. Des observations confirmées par la suite par une équipe japonaise.

Pour déterminer la masse de la planète, les chercheurs ont ensuite observé le système avec SPIRou, un instrument installé sur le télescope Canada-France-Hawaii. Il s'agit d'un spectropolarimètre infrarouge qui mesure, par effet Doppler, les minuscules variations de la vitesse des étoiles induites par les planètes qui tournent autour d'elles. Après une cinquantaine d'heures d'observation, l'équipe menée par Charles Cadieux, de l'Université de Montréal, a réussi à établir une mesure. TOI-1452 b aurait une masse d'environ 5 fois celle de la Terre. D'autres paramètres, listés dans un article paru dans The Astronomical Journal, indiquent qu'il s'agit d'une planète rocheuse mais "son rayon et sa masse suggèrent une densité bien inférieure à ce à quoi on pourrait s'attendre pour une planète composée essentiellement de métal et de roche, comme la Terre" explique l'astronome, dans un communiqué.

Bien que la Terre soit nommée "planète Bleue", elle abrite en fait très peu d'eau : moins de 1% de sa masse. D'autres astres en contiennent beaucoup plus, y compris dans le système solaire comme les satellites de Jupiter (Ganymède et Callisto) ou de Saturne (Titan et Encelade). Le précieux liquide y constituerait jusqu'à 30% de la masse et se serait également le cas de TOI-1452 b. Ajoutons que l'exoplanète se situe dans la zone habitable de son étoile, c'est-à-dire que sa température de surface autorise la présence d'eau liquide : il pourrait donc s'agir d'une planète océan, un astre qui serait entièrement recouvert d'une profonde étendue d'eau.

Représentation artistique de la surface de TOI-1452 b. Crédits : Benoît Gougeon, Université de Montréal.

A ce jour, plusieurs autres planètes candidates sont susceptibles de posséder les mêmes caractéristiques supposées que TOI-1452 b. Mais cette dernière présente d'autres avantages qui la désignent pour de futures études complémentaires : elle est relativement proche du Soleil (100 al) et surtout sa position dans le ciel fait qu'elle peut être observée de façon optimale par le télescope James Webb. L'engin de la Nasa est suffisamment puissant pour pouvoir mener des analyses de son atmosphère, ce qui permettra de confirmer le caractère océanique de l'astre. Son observation n'est toutefois pas encore programmée, les créneaux d'utilisation du télescope étant très difficile à obtenir...

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