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 Découverte d'une planète géante tempérée

Publié le 22 janvier 2010

Combinant 145 jours de mesures obtenues par le satellite CoRoT du CNES, à celles du spectrographe HARPS de l’ESO, une équipe internationale vient de découvrir une nouvelle planète - CoRoT-9b – avec une probable température de surface d’environ 100°C, dont les dimensions sont proches de celles de Jupiter, et qui tourne autour d’une étoile semblable au Soleil dans la constellation du Serpent, à quelques 1 500 années lumière de la Terre.



« Une fois de plus, CoRoT fait une découverte originale et riche d’enseignements » explique Olivier La Marle, responsable du programme astrophysique du CNES. Ce qui rend remarquable cette planète vue en transit, c’est qu’elle est 10 fois plus éloignée de son étoile que les "Jupiters chauds" détectés à ce jour, il s’agit donc d’une planète tempérée, dont on va sans doute pouvoir sonder l’atmosphère. Ce qui rend remarquable cette planète vue en transit, c’est qu’elle est 10 fois plus éloignée de son étoile que les "Jupiters chauds" détectés à ce jour, et que sa température de surface est de l’ordre de 100°C, ce qui la place entre les Jupiters chauds et notre Jupiter, ouvrant ainsi la voie à l’étude d’un nouveau régime climatique. Cette découverte à laquelle ont participé plusieurs chercheurs des laboratoires français [1], est publiée le 18 mars par la revue Nature.

« CoRoT-9b est une exoplanète assez semblable aux planètes de notre système solaire. Elle a la taille de Jupiter et l’orbite de Mercure », souligne Hans Deeg, le chercheur de l’Institut d’Astrophysique des Iles Canaries (Espagne) qui a mené l’équipe de près de 60 astrophysiciens européeens. Claire Moutou, du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (CNRS, Université de Provence, OAMP-OSU/INSU), ajoute qu’ « il s’agit d’une planète géante tempérée, qui présente donc un potentiel immense pour des recherches futures plus approfondies, sur ses caractéristiques physiques et son atmosphère ».

En effet, grâce à l’analyse de ses transits (les passages de la planète entre son étoile hôte et nous) avec CoRoT, les informations obtenues sur CoRoT-9b sont de bien meilleures qualités que celles disponibles sur d’autres planètes semblables. Jusqu’à présent on a découvert environ 430 exoplanètes, dont seulement 70 sont vues en transit devant leur étoile. Le fait que la période orbitale de CoRoT-9b soit de 95 jours terrestres implique que le rayonnement qu’elle reçoit de son étoile est modéré, en comparaison avec la plupart des planètes en transit détectées à ce jour dont l’année ne dure que quelques jours.

Le satellite CoRoT a détecté cette planète après 145 jours d’observations durant l’été 2008, pendant lequel deux transits ont été observés. Ils ont permis de calculer son rayon, 1.05 fois celui de Jupiter, et sa période de révolution autour de son étoile, 95 jours terrestres. Des observations avec l’instrument HARPS de l’Observatoire Européen Austral (ESO) ont ensuite permis de mesurer sa masse et établi que CoRoT-9b est une planète gazeuse.

Cette nouvelle planète maintient une distance relativement grande à son étoile centrale, semblable à celle de Mercure autour du Soleil. L’astrophysicien Tristan Guillot, du laboratoire Cassiopée (Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Université de Nice Sophia-Antipolis), indique que, selon des modèles d’évolution planétaire similaires à ceux des planètes géantes de notre système solaire, « la planète est composée majoritairement d’hydrogène et d’hélium, mais elle peut contenir jusqu’à 20 masses terrestres d’autres éléments, dont de l’eau et des roches à hautes pression et haute température. Elle est donc très semblable à Saturne et Jupiter  ». La température moyenne de l’atmosphère gazeuse devrait être comprise entre -20 et +150 degrés Celsius. Contrairement aux exoplanètes en transit connues, on prévoit de faibles variations de température entre le jour et la nuit. Il est possible que CoRoT-9b possède une couche de nuages très réfléchissants.

L’équipe internationale d’astronomes qui a pris part à la découverte signale que ce sont précisément les planètes géantes tempérées qui forment le plus important groupe de planètes connues jusqu’à présent. CoRoT-9b est la première d’entre elles dont l’étude détaillée est possible. «  Elle peut ainsi permettre de mieux comprendre cette famille de planètes et ouvrir la voie à une meilleure compréhension de l’atmosphère des planètes géantes froides, et plus généralement du mécanisme de formation des planètes  », indique Magali Deleuil du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille et responsable du programme exoplanète de CoRoT.

Notes

[1Institutions participantes :
Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (CNRS, Université de Provence, OAMP-OSU/INSU), Observatoire de Paris (LESIA et LUTh, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris-Diderot), Instituto de Astrofisica de Canarias, German Aerospace Center, University of Exeter, Observatoire de Genève, Universität Bern, Institut d’Astrophysique Spatiale (Orsay, CNRS/Université Paris XI, OSU/INSU), Institut d’Astrophysique de Paris (CNRS, Université Pierre et Marie Curie, OSU/INSU), Universität zu Köln, ESA/ESTEC, University of Vienna, Universidade de Sao Paulo, Thüringer Landessternwarte, University of Liège, Observatoire de la Côte d’Azur (OSU/INSU, IRD, Université de Nice Sophia-Antipolis), Las Cumbres Observatory, Space Research Institute Graz, Tel Aviv University, University of Sydney, Universita di Padova, Observatoire de Haute Provence (CNRS, OAMP – OSU/INSU), Oxford Astrophysics et CalTech.



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