UN super-terre La planète qui plonge dans et hors de la zone habitable de son étoile a été découverte à seulement 19,7 années-lumière.
La planète, connue sous le nom de HD 20794d, sort plus loin de son étoile que Mars est du soleil et, à l’autre extrémité de son orbite, aussi proche que Vénus. Chaque orbite la planète commence au-delà de la zone habitable, où il fait trop froid pour l’eau liquide, avant de passer à travers la zone habitable jusqu’à son bord intérieur où les températures augmentent pendant une courte période, avant que la planète ne recule à nouveau.
La planète offre une cible brillante pour la prochaine génération de télescopes pour sonder son atmosphère et pour que les scientifiques testent les limites extrêmes de l’habitabilité planétaire. « Sa luminosité et sa proximité en font un candidat idéal pour les futurs télescopes dont la mission sera d’observer directement les atmosphères des exoplanètes », a déclaré Xavier Dumusque de l’Université de Genève dans un déclaration. Dumusque est un membre de l’équipe qui a découvert et caractérisé la nouvelle planète.
HD 20794D a une masse 6,6 fois supérieure à la Terre et a été trouvée par les astronomes utilisant les spectrographes expresso et harpes sur les télescopes de l’Observatoire du Sud européen au Chili. Ces instruments mesurent ce que l’on appelle la «vitesse radiale» – le montant par lequel une étoile oscille autour du centre de masse qu’il partage avec ses planètes. En général, plus l’oscillation est grande, plus la masse de la planète est grande. C’est l’étoile vacillante qui a trahi l’existence de HD 20794d – les astronomes n’ont pas observé directement HD 20794d, ni pris une photo ou même l’ont encore vu en transit.
La star en question, HD 20794 – également connue sous le nom de 82 Eridani – est une étoile de type G6 jaune légèrement plus faible et moins massive que notre propre soleil. Il est également relativement brillant dans notre ciel nocturne, brillant à la magnitude 4.3, ce qui est suffisamment brillant pour être vu avec l’œil sans aide dans la constellation d’Eridanus, la rivière. En revanche, de nombreuses stars accueillant exoplanètes sont trop faibles pour être vus à l’œil nu, qui marque HD 20794 comme quelque chose de spécial.
En raison de la proximité du système HD 20794 pour nous, il a été bien observé au cours des 20 dernières années et a une histoire quelque peu mitigée en ce qui concerne les exoplanètes. HD 20794D orbite son étoile avec deux autres planètes super-terre, désignées B et C, qui orbitent leur étoile tous les 18,3 et 89,6 jours, respectivement. Ceux-ci ont été découverts en 2011 par une équipe d’astronomes de Genève, dont Dumusque. Dans le même temps, l’équipe a trouvé des preuves d’une troisième planète, avec une période orbitale de 40 jours, mais cela s’est avéré plus tard faux. Ce n’est que maintenant que la vraie troisième planète est apparue dans les données.
« Nous avons analysé les données pendant des années, éliminant soigneusement les sources de contamination », a déclaré Michael Cregnier de l’Université d’Oxford. Cretignier était auparavant à Genève, où il a développé un algorithme appelé Yarara pour rechercher soigneusement les données et sélectionner un faible signal de vitesse radiale d’un exoplanet à partir du bruit de fond. Yarara s’est avéré vital dans l’effort de confirmer HD 20974d comme étant réel.
Ce qui est le plus remarquable dans cette nouvelle planète, cependant, c’est son orbite. Alors que Johannes Kepler nous a appris qu’aucune orbite planétaire n’est parfaitement circulaire, la plupart adhèrent à une orbite qui est assez proche d’être un cercle. Certains mondes, cependant, ont des orbites plus allongées. Le degré d’allongement, appelé excentricité, est mesuré sur une échelle de 0 (pour un cercle parfait) à 1 (une hyperbole). L’excentricité orbitale de la Terre est de 0,017; Mars est de 0,055 et Mercury est de 0,206.
L’orbite de HD 20794D est plus allongée que n’importe quelle planète de notre système solaireavec une excentricité de 0,4. Son orbite de 647 jours est de 40 jours plus courte que Mars, vous donnant une idée de sa place dans son système planétaire. Cependant, la grande excentricité signifie que son orbite varie jusqu’à 2 unités astronomiques (300 millions de kilomètres / 186 millions de miles – c’est-à-dire deux fois la distance terrestre) de son étoile à 0,75 UA (112 millions de km / 69,7 millions de miles ).
Dans le contexte de notre système solaire, Mars – sur le bord extérieur de notre zone habitable – orbite notre soleil à une distance moyenne de 1,5 unités astronomiques (228 millions de kilomètres / 141 millions de miles), tandis que Vénus, sur le bord intérieur de la zone habitable, orbite soleil.
Le climat sur un tel monde doit être au-delà de bizarre. Les hivers seraient longs et durs, et la vie pourrait avoir du mal à survivre sur une planète qui passe la plupart de son temps figé. Ensuite, le printemps venait, faisant fondre la glace, suivi d’un été bref mais intense où les océans pourraient même commencer à s’évaporer, seulement pour précipiter comme pluie en automne et en neige en hiver. On ne sait pas si la vie pourrait survivre sur un monde aussi extrême.
Sur terre, nos saisons sont motivées par notre planète 23,4 degrés; Par exemple, le nord de l’été se produit lorsque l’hémisphère nord de notre planète est incliné vers le soleil. Peu importe l’inclinaison de HD 20794D, ses saisons sont plutôt déterminées par la distance à laquelle il a progressé le long de son orbite excentrique. C’est une planète remarquable.
Les origines d’un si grand degré d’excentricité se trouvent dans le passé lointain du HD 20794d, dit Dumusque Space.com. « L’excentricité des planètes est un reste des interactions planète-planète au début d’un système planétaire », dit-il. Bien que les deux autres planètes, B et C, n’aient pas d’orbites excentriques, quelque chose peut avoir perturbé l’orbite de HD 20794 peu peu de temps après sa formation.
« Par exemple, il aurait pu y avoir une autre planète géante au début de la formation », a déclaré Dumusque. « La planète géante aurait pu influencer l’orbite de la planète D, puis cette planète géante a été éjectée en dehors du système. »
La découverte de ce nouveau monde passionnant est détaillé dans Astronomie et astrophysique.
Publié à l’origine sur Space.com.