Des super-Terres pas si loin de la Terre

L'une de ces proches exoplanètes telluriques a été découverte dès 2011, dans le système stellaire de l'étoile Gliese 370 (HD 85512), qui est une naine jaune comme notre Soleil (mais plus petite que lui avec 0,69 M), située à 36 années-lumière de nous, dans la constellation des Voiles. Surnommée HD 85512 b, cette planète avec une masse minimum de 3,6 M (1 M étant la Terre) correspondant, pour une planète tellurique, à une gravité de surface de 1,4 g (la Terre étant à 1). Sa température d'équilibre serait de l'ordre de 282 K3, ce qui la placerait à la limite intérieure de la zone habitable de l'étoile et avec une température moyenne équivalente à celle du sud de la France, mais ces estimations sont discutées de par le fait qu'elle pourrait beaucoup ressembler à Vénus, avec un effet de serre lui faisant atteindre des températures bien plus élevées. Elles n'apparaît plus dans la liste des planètes habitables mais le manque de données et certitudes scientifiques font que certains critères peuvent encore évoluer, ceci étant vaables pour toutes les exoplanètes découvertes à ce jour...

2011 a été une année de découvertes d'exoplanètes "super-Terres" proches prolixe car la planète Gliese 667 Cc a aussi été découverte cette année, tournant autour de l'étoile naine rouge Gliese 667C, qui fait partie d'un système triple comportant 3 étoiles (Gliese 667), situé à 22,7 années-lumière de nous, dans la constellation du Scorpion. D'une masse minimum de 2 fois la Terre pouvant aller jusqu'à 5 fois, son grand intérêt serait qu'elle serait à 84% semblable à la Terre, étant dans la zone habitable interne avec une température de 277.4 K, la Terre étant à  254,3K. Acompagnée par 7 autres planètes (des géantes gazeuses probables), dont 2 autres dans la zone d'habitabilité, ce système stellaire est l'un des plus intéressants dans la banlieue du Soleil.

En ce qui concerne les découvertes proches de notre système solaire, 2012 nous amène la découverte de Tau Ceti e, qui a été confirmée comme tournant autour de l'étoile Tau Ceti située dans la constellation de la Baleine du Bras d'Orion. Cette étoile est assez semblable à notre Soleil mais possède une faible métallicité (beaucoup moins d'hydrogène et d'hélium) et il s'agit de la 22ème étoile en distance par rapport à notre Soleil. Possédant probablement au moins 6 exoplanètes, dont deux en zone d'habitabilité, sa distance n'est que de 12 années-lumière. Tau Ceti e aurait une masse de entre 2,29 et 4,29 M et une température estimée de 70° ou pire, une super-Vénus, les scientifiques estiment néanmoins que sa position en zone d'habitabilité pourrait permettre à une vie extrêmophile de s'y développer. Cette planète serait à 78% semblable à la Terre. Une autre super-Terre se trouve dans le même système, il s'agit de Tau Ceti f, qui se situerait à l'autre extrême de la zone d'habitabilité, avec des températures négatives, sauf si une atmosphère et un effet de serre y génère de meilleures conditions vivables, ce qui la rapprocherait de la Terre. Les modèles scientifiques récents ont "sorti" cette planète de la zone d'habitabilité et des "potentielles habitables", comme HD 85512 b, mais ce genre de postulats, en l'absence de preuves formelles appuyant ces modèles, est-il raisonnable ? Cette planète est estimée comme ayant une masse située entre 3,5 M et 6,67 M.

HD 40307 est une étoile du type naine rouge, mais un quart plus petite que notre soleil, située dans la constellation australe du Peintre, à 41,7 années-lumière de nous. Sa particularité serait qu'elle possède 6 planètes du type super-Terres, découvertes entre 2008 et 2012, avec un doute sur HD 40307 d qui pourrait être une petite gazeuse du type Uranus et avec HD 403307 g qui serait la seule en zone d'habitabilité. Toutes ces planètes sont maintenant confirmée, e et g en 2014, b, d et f en 2015 et c en 2016.  Ces planètes de 2008, HD 40307 b, c et d, auraient des masses minimales de 4, 6,6 et 9,5 masses terrestres, alors que HD 40307 e, f et g découvertes en 2012 auraient des masses de 3,5, 5,2 et 7,1 masses terrestres. HD 40307 g serait évidemment la plus intéressante car selon le coauteur de la publication, Hugh Jones, de l'université du Hertfordshire en Angleterre « L'orbite plus longue de la nouvelle planète signifie que son climat et son atmosphère pourraient être juste appropriés pour permettre la vie. » Cette exoplanète pourrait donc abriter une atmosphère et de l'eau liquide, offrant un environnement très similaire à celui de la Terre. La gravité, en revanche, est plus importante : 1,9 fois celle que nous ressentons sur Terre, avec une similitude par rapport à la Terre estimée à 74%.

2013 apporterait deux nouvelles exoplanètes telluriques dans notre banlieue, mais aucune des deux n'a été encore confirmée à ce jour. Je vais donc me contenter de les citer pour mémoire, en attendant de meilleures données, il s'agit de Gliese 667 Cf (ou GJ 667 Cf), tournant autour de l'étoile C du système triple Gliese 667 situé à 22,1 années-lumières du Soleil, dans la constellation du Scorpion et de Gliese 667 Ce, également située dans le même système stellaire qui en comporterait 8 en tout, toutes autour de l'étoile C...

L'année 2014 apporte une belle découverte avec celle de Gliese 832 c (GJ 832 c) qui tourne (de façon excentrique mais dans la zone d'habitabilié) autour de l'étoile Gliese 832 de la Constellation de la Grue, qui est une naine rouge et émet donc moins de chaleur qu'une naine jaune par exemple. Ce qui fait que cette planète reçoit autant d'énergie que la notre de son soleil, avec des températures estimées à -20° pour l'instant, mais qui pourrait être beaucoup plus chaudes selon la couverture nuageuse. Les découvreurs de la planète l'ont décrite comme « le plus proche meilleur candidat au titre de monde habitable jusqu'à présent (2014). » Car ce système est situé à "seulement" 16,1 années-lumière de la Terre, alors que sa masse est estimée entre 4,4 et 5,4 M. Sa similarité d'avec la Terre est l'une des plus élevées, avec 81%.

Deux autres planètes concernent en 2014 le système stellaire Gliese 180, une naine rouge de la Constellation d'Eridan, située à environ 39,5 années-lumière de nous. GJ 180 b et c ont bien été confirmées et sont toutes deux des super-Terres situées dans la zone d'habitabilité, mais leur proximité d'avec l'étoile rouge turbulente ne serait pas propice à la vie selon l'avis des spécialistes. GJ 180 b aurait une masse de 8,3 fois celle de la Terre avec une similitude de 75%, alors que GJ 180 c aurait 6,4 fois la masse de la Terre et sa similarité estimée est de 77%.

Confirmée assez vite en 2014, GJ 422 b est pour l'instant l'unique planète détectée autour de l'étoile Innes (ou Gliese 422), une autre naine rouge, située à 41,3 années-lumière de notre Soleil, dans la Constellation de la Carène. Placée dans la zone d'habitabilitée et ayant une masse de 5 fois la Terre, sa température est estimée à + 3° (la Terre est estimée à +15°) mais une atmosphère et des nuages feraient monter la température. Sa similarité d'avec la Terre est elle de 71%.

Découverte en 2014 mais confirmée en 2017, GJ 3293 c est une super-Terre tournant autour de Gliese 3293, à nouveau une naine rouge (la plus grande composante de l'univers connu), située à environ 58,4 années-lumière de nous, dans la constellation australe de l'Éridan. Avec une masse estimée à mini 7,9 à 9,7 fois la Terre, elle est possiblement aussi une mini-neptune et son habitabilité n'est pas évidente. Le système comporte deux autres planètes confirmées, des géantes gazeuses à priori. Les données seront affinées.

Bien plus intéressante, les découvertes en 2014 (confirmée en 2015 pour b), à " seulement " 12,79 années-lumière de la Terre de Kapteyn b et c, deux super-Terres tournant autour de l'étoile Kapteyn (ou GJ 191), qui est en elle-même une étoile très spéciale, car c'est une mini-naine brune (ou rouge) et, de plus, elle a une vitesse radiale élevée, parcourt la Voie lactée dans le sens rétrograde et est l'étoile du halo galactique la plus proche du Soleil (dans le sens où elle se situe par rapport à nous vers l'extérieur de notre galaxie). C'est en fait l'étoile, située en direction de la Constellation australe du Peintre, qui possède le mouvement propre le plus rapide de l'univers connu, après l'étoile de Barnard et aussi, son âge est estimé à 11,5 millards d'années, ce qui en fait l'un des plus anciens systèmes stellaires connus ! D'environ 5 fois plus grosse que la Terre, Kapteyn b se situe dans la zone d'habitabilité, avec une similitude avec la Terre estimée à 67%. Kapteyn c aurait quant a elle une masse égale à 7 fois celle de la Terre et serait au-delà de la zone d'habitalilité à cause d'une orbite excentrique.

Gliese 682 b et c, découvertes et confirmées aussi en 2014, tournent donc autour de Gliese 682 (GJ 682 dans les bases de données), encore une naine rouge dans la Constellation du Scorpion, notre 56ème voisine en distance car située à 16,3 années-lumière de nous. Gliese 682 c aurait une masse de 4,4 M, mais sa similaritée est estimée à 59%, son orbite serait parfaitement ronde mais très froide en température. Gliese 682 b est moins bien décrite et plus petite à priori, mais beaucoup trop proche de la naine rouge pour être habitable.

2015 ne nous offre qu'une planète tellurique proche confirmée (située à moins de 100 années-lumière), avec Gliese 1132 b, tournant autour de GJ 1132, naine rouge située à 39 années-lumière de nous dans la Constellation Vela. GJ 1132 b est très semblable physiquement à la Terre avec une taille estimée de 1,13 et une masse de 1,66M, mais sa proximité de son étoile laisse peu de possibilité de vie. Il s'agit de la première planète où une atmosphère a été détectée, en avril 2017, il a été annoncé la détection d'une atmosphère riche en vapeur d'eau et en méthane... En juin 2018 a été confirmé l'existance de GJ 1132 c, ayant une masse minimale de 2,6 M et étant potentiellement habitable, avec une température de 27°C selon des conditions atmosphériques. Une Gliese 1132 (d) n'est pas encore confirmée, avec une masse estimée de 8,4 M...

2016 nous apporte la plus proche planète tellurique à ce jour, puisqu'il s'agit de Proxima Centauri b, trouvée autour du système stellaire le plus proche de nous, Proxima Centauri (ou Alpha Centauri C), une petite naine rouge située à seulement 4,24 années-lumières de nous, et faisant partie du système triple de Alpha Centauri dans la constellation du Centaure, dont elle est la plus proche étoile de nous. Le grand intérêt de cette planète est qu'elle n'aurait une masse que de 1,27 M et serait bien située dans la zone d'habitabilité. Mais les dernières estimations en fait un monde balayé par les radiations de son étoile turbulente et présentant toujours la même face, ce qui est peu propice à la vie. Notons que autour des deux autres étoiles du système Alpha Centauri, qui sont une naine jaune et une naine orange et qui tournent l'une autour de l'autre) ont été annoncées deux autres planètes telluriques, non confirmées à ce jour (la dernière en 2015). Cette deuxième planète (la première, Alpha Centauri Bb, étant très contestée) aurait une taille comparable à la Terre et orbiterait en moins de 20 jours (limite à 2 sigmas) autour de son étoile. Si elle était confirmée, cette planète recevrait le nom Alpha Centauri Bc...

C'est aussi tout un cortège de planètes telluriques qui a été découvert et confirmé en 2016, autour de l'étoile Trappiste-1 (ou 2MASS) qui est une naine brune (étoile "froide") de la Constellation du Verseau située à 39 années-lumières de nous, et découverte en 2015 ! C'est en effet au moins 7 planètes rocheuses qui y gravitent, et elles sont toutes de masses et dimensions comparables à la Terre. Ces planètes sont très proches de leur étoile, autour de laquelle elles orbitent à de très faibles distances. Mais comme il s'agit d'une petite étoile assez froide par rapport au notre, la zone d'habitabilité contient au moins trois planètes (dont TRAPPIST-1 e, et de bonnes possibilités d'eau liquide. La quatrième planète, TRAPPIST-1 e, recevant la même quantité de rayonnement et énergie que la Terre, et d'une taille comparable, est considérée comme la plus similaire à la Terre, avec 90% de similarité. Une huitième planète a été annoncée mais une preuve demeure encore à être trouvée. Ce système est l'un des plus étudié à l'heure actuelle, notamment pour la détection d'atmosphères autour de ces planètes...

2017 amène la découverte de deux exoplanètes telluriques autour de l'étoile LHS 1723 (ou GJ 3323), naine rouge située dans la Constellation de l'Eridan à 17,4 années-lumière de la Terre et qui possède une vitesse propre élevée. GJ 3323 b aurait une masse minimale de 2,2 M et serait en zone d'habilité, avec un indice de 89%, ce qui en ferait la seconde en similarité avec la Terre. Quant à GJ 3323 c, elle serait un peu plus grosse avec une masse minimale de 2,31 mais serait trop éloignée pour être en zone d'habitabilité. 

Deux autres planètes telluriques confirmée en 2017 se situe autour de l'étoile de Luyten, une naine rouge très peu active, située dans la constellation du Petit Chien à une distance d'environ 12,36 années-lumière. Luyten b, appelée plus communément GJ 273 b est la troisième planète rocheuse la plus proche de nous et ayant un fort potentiel de vie à sa surface, puisqu'elle se situe bien dans la zone d'habitabilité et qu'elle ne reçoit que 6% de lumière solaire de plus que la Terre, sa température, avec une même atmosphère que la Terre, serait également équivalente à la Terre, avec 19°C. Elle a une masse de 2,89M et 86% en similarité. Notons qu'un signal radio a été émis en octobre 2017, par « Sónar Calling GJ 273b », un projet du METI (Messaging Extraterrestrial Intelligence) et de Sónar, un festival de musique basé à Barcelone, qui a transmis une série de signaux radio vers l'étoile de Luyten depuis une antenne radar à Ramfjordmoen, en Norvège. Quant à GJ 273 c, la planète intérieure, c'est l'une des exoplanètes les plus légères détectées, avec une masse de seulement 1,18 ± 0,16 masse terrestre. Cependant, elle orbite à une distance trop rapprochée de son étoile pour y espérer de la vie selon nos critères.

Et la fin de l'année 2017 nous amène la seconde planète tellurique habitable en distance, découverte autour de la naine rouge Ross 128, qui n'est pas une étoile très énergique, située dans la constellation de la Vierge à seulement 11 années-lumière. Ross 128 b est également très intéressante car avec une masse minimale de 1,35M et sa position orbitale estimée comme étant dans la limite inférieure de la zone d'habilité, une simple atmosphère suffirait à la protéger du rayonnement de son étoile et à redistribuer la chaleur tout autour, car elle est peut-être synchrone (présentant toujours la même face). Sa température serait ainsi compatible avec de l'eau liquide et en fait l'une des plus similaire à la Terre à ce niveau d'après les dernières études.

Une autre planète du même type a été découverte fin 2017 autour de LHS 1140, encore une naine rouge située dans la Constellation de la Baleine, à 40,67 années-lumière de nous. Avec une masse de 6,65M confirmée grâce à son transit régulier devant son soleil par rapport à nous et une forte gravité, mais dans la zone d'habitabilité, cette planète va faciliter les recherches sur la découverte d'atmosphère autour des exoplanètes. La grosse interrogation est que si elle était composée comme la Terre, elle ne devrait avoir qu'une masse de 3,3 environ. Son rayon a pu aussi être déterminé à 1,43 ± 0,10 rayon terrestre, soit environ 9 110 kilomètres, donc 1,5 fois la Terre en grosseur mais avec une densité bien plus élevée. La densité incroyablement élevée de LHS 1140 b suggère une composition riche en fer, avec un noyau de fer-nickel représentant jusqu'à 75 % de la masse totale de la planète. Cela lui donne une gravité de surface de 3,25 fois celle de la Terre, valeur plus élevée même que celle de Jupiter​ ! l'étoile LHS 1140 est si peu rayonnante que la planète ne reçoit à sa distance de son étoile que 0,41 fois le flux incident reçu par la Terre, ce qui amène des températures négatives sur la planète, sauf si elle possède une couverture nuageuse bien sûr. De plus, l'étoile hôte est tellement peu active que l'érosion atmosphérique pourrait ne pas être très élevée, ce qui permettrait à la planète de rester à une température compatible avec la vie : 68% de similarité​. Le problème étant que vu la gravité élevée de la planète, les scientifiques exobiologistes ont déjà estimé que seule une vie "sans pattes" serait possible (vers, limaces, voir serpentiformes selon l'évolution...).

2018 fait aussi très fort avec la découverte de "Vulcain", la planète de Mr Spock, confirmée par le créateur de la série Star Trek, de 1991 ! En effet, Gene Roddenberry a confirmé la planète native du personnage créé par l'auteur de science-fiction James Blish en 1968 (planète décrite dans volume Star Trek 2 (1968)) et dans les Star Trek Maps (1980) de Jeffrey Maynard ! Exactement où les astronomes viennent de la découvrir ! : autour de 40 Eridani A (nommée aussi Keid ou HD 26965), naine orange et l'une des trois étoiles de ce système stellaire triple (Omicron Eridani) visible à l'œil nu, située dans la Constellation d'Eridan à 16 années-lumière de nous. Les deux autres étoiles du systèmes sont une naine blanche et une naine rouge. Vulcain (ou HD 26965 b) est une super-Terre puisque sa masse est d'environ 8,5M et sa grosseur d'environ 2 fois celle de la Terre d'après la publication scientifique très récente. La zone habitable de 40 Eridani A est située à 0,63 unité astronomique de celle-ci, puisque l'étoile est plus petite que notre Soleil, bien qu'assez semblable. " Cette planète fait environ deux fois la taille de la Terre et orbite autour de son étoile sur une période de 42 jours terrestres [un détail que de nombreux fans de science-fiction ne manqueront pas de relever] au sein de la zone habitable de l'étoile ", se réjouit Jian Ge, l'un des deux auteurs principaux de l'article paru dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. " L'étoile orangée HD 26965 est à peine plus froide et moins massive que notre Soleil, est à peu près aussi ancienne, et a un cycle magnétique de 10,1 ans quasi identique à celui du Soleil, qui comptabilise 11,6 années", explique Matthew Muterspaugh, membre de l'équipe. " Par conséquent, HD 26965 pourrait être une candidate idéale pour accueillir une civilisation avancée."

Le tout nouveau télescope de la NASA, TESS, qui commence à peine ça mission de détection d'exoplanètes, en a déjà trouvé deux à moins de 100 années-lumière de nous, avec les annonces le 18-09-2018 de la découverte de Pi Men c, super-Terre orbitant autour de Pi Mensae, naine jaune à près de 60 années-lumière de notre position, dans la constellation de la Table. Avec cette découverte annoncée le 18-09-2018, c'est la seconde planète du système stellaire car une géante y a déjà été confirmée en 2001, une super-Jupiter même. La planète Pi Men c est une super-Terre dont le rayon est (2,14 ± 0,04) fois celui de la Terre et la masse (4,82 ± 0,85) fois celle de notre planète. " Une analyse préliminaire indique que la planète a un noyau de fer rocheux et contient également une proportion substantielle de matériaux plus légers tels que l’eau, le méthane, l’hydrogène et l’hélium - bien que nous ayons besoin d’une étude plus détaillée pour le confirmer. ". LHS 3844 b a aussi été annoncée et confirmée juste après, tournant très (trop) proche de l'étoile LHS 3844, naine rouge située à 49 années-lumière de nous. " La petite planète tellurique a un peu plus de 1,3 fois la taille de la Terre et sur une orbite incroyablement serrée de seulement 11 heures. Puisque les deux astres sont si proches, il est fort probable que la planète soit brûlée avec trop de rayonnement stellaire pour conserver une atmosphère ".

En 2018, il y a 121 exoplanètes confirmées dont 120 découvertes cette année. Dont 16 exoplanètes découvertes qui ont une masse inférieure à 8 masses terrestres (donc probablement des planètes telluriques et rocheuses comme la nôtre)...

Le compte de 40 planètes telluriques en peu de temps (probablement plus avec d'autres confirmations), dont un grand nombre situées dans la zone d'habitabilité, se situant à moins de 100 années-lumière de la Terre fait que "l'excuse" de trop grandes distances en ce qui concerne la possibilité de visites de civilisations plus anciennes et évoluées que la nôtre, est de plus en plus dépassée et non réaliste, non rationnelle. D'autant que la très grande majorité des scientifiques admettent l'impossibilité que nous soyons seuls dans l'univers et que, même sur notre propre planète, des animaux extrêmophiles, vivant dans des conditions de températures ou d'environnement (acidité ou radiation par exemple) jugés "incompatibles avec la vie", ont bien été découverts. Et les possibilités actuelles pour atteindre le premier système concerné en 20 années terrestres ne peut que diminuer avec le temps et les progrès (si l'humanité survit à sa propre stupidité et division de ses "tribus-nations" bien sûr...).

http://exoplanet.eu/catalog/

Yves Herbo et Traductions, S-F-H, 23-09-2018