Représentation par un artiste du système TRAPPIST-1 (pas à l'échelle). Une nouvelle étude montre que trois des planètes de la zone habitable ne semblent pas posséder d'hydrogène, ce qui signifie que leur atmosphère pourrait être similaire à celle des planètes rocheuses, bien que cela ne garantisse pas qu'elles soient habitables.
(Image: © NASA et JPL / Caltech)
Le système d'étoiles TRAPPIST-1 abrite sept planètes de la taille de la Terre, et une nouvelle étude suggère que 3 des atmosphères de ces planètes ressemblent aux atmosphères trouvées sur des planètes rocheuses telles que Vénus ou Mars.
En utilisant le télescope spatial Hubble, les astronomes ont ciblé les planètes du système TRAPPIST-1 qui se trouvent dans la "zone habitable" de l'étoile, ou la région où les températures pourraient être propices à héberger de l'eau liquide à la surface d'une planète - un ingrédient essentiel pour la vie alors que nous sachez le.
Les chercheurs ont utilisé Hubble pour rechercher de l'hydrogène et n'ont pas trouvé une grande abondance de gaz dans trois des exoplanètes à peu près de la taille de la Terre: TRAPPIST-1d, TRAPPIST-1e et TRAPPIST-1f. (Une quatrième planète de la zone habitable, TRAPPIST-1g, nécessitera plus d'observations pour estimer sa composition en hydrogène, selon un communiqué de la NASA.) [Exoplanet Tour: Meet the 7 Earth-Size Planets of TRAPPIST-1]
L'hydrogène agit comme un gaz à effet de serre, qui emprisonne la chaleur à l'intérieur de l'atmosphère d'une planète. Pour les planètes de la zone habitable, une atmosphère riche en hydrogène rendrait la surface extrêmement chaude et inamicale pour la vie. L'hydrogène est plus abondant dans les planètes géantes gazeuses du système solaire terrestre, que dans les planètes rocheuses. Neptune, par exemple, a une atmosphère très "gonflée", riche en hydrogène, selon le communiqué. Un manque d'hydrogène signifie qu'il est possible que les planètes TRAPPIST-1 aient des atmosphères "peu profondes et riches en gaz plus lourds comme ceux que l'on trouve dans l'atmosphère terrestre, tels que le dioxyde de carbone, le méthane et l'oxygène".
Les trois planètes TRAPPIST-1 semblent avoir peu d'hydrogène aujourd'hui, selon les observations spectroscopiques avec la caméra à grand champ de Hubble 3, mais les auteurs de l'étude ont déclaré qu'il était possible que les atmosphères planétaires contenaient de l'hydrogène peu de temps après leur formation. Cela suggère que les atmosphères des planètes sont de composition plus proche de celles des plus grandes planètes rocheuses du système solaire de la Terre: Vénus, la Terre et Mars.
Les sept planètes TRAPPIST-1 orbitent toutes plus près de leur étoile parente, TRAPPIST-1, que Mercure tourne autour du soleil. Cependant, comme TRAPPIST-1 est une étoile naine rouge sombre, sa zone habitable est beaucoup plus proche que la zone habitable autour du soleil.
Dans le nouvel article, les chercheurs ont souligné que plus de travail est nécessaire pour comprendre quels types d'atmosphères entourent les planètes TRAPPIST-1. Le puissant télescope spatial James Webb de la NASA, dont le lancement est prévu en 2019, devrait pouvoir mieux voir, car TRAPPIST-1 est relativement proche de la Terre - à seulement 40 années-lumière. Webb recherchera des éléments tels que l'oxygène et des composés tels que le dioxyde de carbone, le méthane et l'eau. Des combinaisons spécifiques de ces molécules pourraient indiquer qu'une planète est habitable pour la vie telle que nous la connaissons, ou la probabilité que la vie soit déjà présente, selon le communiqué.
"Hubble effectue le travail de reconnaissance préliminaire afin que les astronomes utilisant Webb sachent par où commencer", a déclaré le co-leader Nikole Lewis, astronome adjoint au Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, dans le communiqué.
"L'élimination d'un scénario possible pour la composition de ces atmosphères permet aux astronomes du télescope Webb de planifier leurs programmes d'observation pour rechercher d'autres scénarios possibles pour la composition de ces atmosphères", a-t-elle déclaré.
Cependant, le manque d'hydrogène n'implique pas directement que les planètes sont habitables. Leurs atmosphères peuvent être extrêmement chaudes, comme celle de Vénus (qui souffre d'un effet de serre galopant) ou extrêmement légères, comme l'atmosphère de Mars (qui est si mince que l'eau ne peut pas couler à la surface).
"L'une de ces quatre [planètes TRAPPIST-1] pourrait être un monde d'eau", a déclaré Hannah Wakeford, boursière à STScI et co-auteur du nouveau document, dans le même communiqué. "L'un pourrait être un exo-Vénus, et un autre pourrait être un exo-Mars. C'est intéressant parce que nous avons quatre planètes qui sont à des distances différentes de l'étoile. Nous pouvons donc en apprendre un peu plus sur notre propre système solaire diversifié, parce que nous apprenons comment l’étoile TRAPPIST a eu un impact sur sa gamme de planètes. "
La nouvelle étude a été publiée hier (5 février) dans la revue Nature Astronomy.
TRAPPIST-1 a fait les gros titres l'année dernière après que le télescope spatial Spitzer de la NASA et d'autres observatoires ont confirmé l'existence de sept planètes rocheuses dans le système. Quatre planètes ont été annoncées l'année dernière dans le cadre de cette étude, et les trois autres planètes ont été découvertes en 2016 par le TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) de l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili, selon la NASA. Hubble a également effectué une étude précédente sur l'hydrogène de TRAPPIST-1b et 1c en 2016.
Une étude distincte publiée aujourd'hui dans la revue Astronomy & Astrophysics suggère que certaines des planètes TRAPPIST-1 abritent beaucoup d'eau. Plusieurs télescopes terrestres et spatiaux ont étudié les sept planètes, estimé leur densité et déterminé qu'elles étaient principalement rocheuses, certaines des planètes détenant jusqu'à 5% de leur masse sous forme d'eau. C'est environ 250 fois plus que ce que contiennent les océans de la Terre, selon un communiqué de l'ESO.
"Les planètes les plus chaudes les plus proches de leur étoile parente ont probablement des atmosphères denses et humides, et les plus éloignées ont probablement des surfaces glacées", ont écrit des représentants de l'ESO dans le communiqué. "En termes de taille, de densité et de quantité de rayonnement qu'elle reçoit de son étoile, la quatrième planète [TRAPPIST-1e] est la plus similaire à la Terre. Elle semble être la planète la plus rocheuse des sept, et a le potentiel de héberger de l'eau liquide. "
