LESIA - Observatoire de Paris

La plus petite planète extrasolaire jamais découverte

mercredi 4 février 2009

(mise à jour le 6 février 2009)

Une planète guère plus grosse que la Terre vient d’être découverte par le satellite CoRoT : Rocheuse ou "planète-sauna" ? En tout cas il s’agit ici d’un objet étonnant. Ce compagnon d’une étoile de couleur orangée est d’une taille à peine 1,8 fois celle de la Terre. Ce serait donc la plus petite taille d’exoplanète jamais mesurée. La température est telle (plus de 1000 degrés) qu’elle serait recouverte de lave ou de vapeur d’eau.

La petite planète Corot-Exo-7b
en transit devant son étoile.
Vue d’artiste.

Le satellite CoRoT, mis en oeuvre par le CNES, a permis la découverte de la plus petite exoplanète jamais caractérisée, d’une taille comparable à celle de la Terre. Jusqu’à présent, la plupart des quelques 330 planètes découvertes sont des planètes géantes, analogues à Jupiter ou Neptune, constituées principalement de gaz. Ce nouvel objet, qui a reçu le nom de CoRoT-Exo-7b, est très différent : son diamètre est à peine 1,8 fois celui de notre Terre. Avec une période de révolution ou "année" de seulement 20 heures, il est situé très près de son étoile, aussi y règne-t-il une température extrêmement élevée entre 1000 et 1500 °C. Cette planète a pu être repérée par les très faibles baisses d’éclat de l’étoile à l’occasion de ses passages réguliers devant elle. Sa densité est encore mal déterminée : il peut s’agir d’un objet rocheux comme la Terre, et couvert de lave liquide. Il peut aussi appartenir à une classe prédite de planète formées pour moitié d’eau et pour moitié de roches ; dans ce cas, ce serait une « Planète-Sauna » si on considère sa température extraordinairement élevée.

Image prise par le télescope du CFH (Canada-France-Hawaii) de l’étoile autour de laquelle orbite CoRoT-Exo-7b. (cliquer sur l’image pour l’agrandir)

"Trouver une planète aussi petite n’a pas été une totale surprise", déclare Daniel Rouan, chercheur au LESIA de l’Observatoire de Paris, qui coordonne avec Alain Léger de l’IAS ce travail, "CoRoT-Exo-7b est un objet qui appartient à une catégorie dont l’existence était soupçonnée depuis quelques temps. Or CoRoT a été conçu précisément avec l’espoir d’en détecter quelques exemplaires. CoRoT a démontré sa capacité à détecter ces variations de lumière, extrêmement subtiles", ajoute-t-il.

Il y a maintenant une quinzaine d’années que les astronomes détectent des planètes en orbite autour d’étoiles. On en connaît aujourd’hui plus de 330, la plupart assez massives, jusqu’à 20 fois la masse de Jupiter. En revanche on en connaît encore très peu ayant une masse de l’ordre de celle de la Terre et des autres planètes telluriques (Vénus, Mars, Mercure) car elles sont extrêmement difficiles à découvrir. "La plupart des méthodes utilisées jusqu’à présent est sensible à la masse de la planète, tandis que CoRoT est sensible à sa taille, ce qui est plus favorable" expliquent Roi Alonso et Magali Deleuil, chercheurs au LAM. "CoRoT possède l’avantage d’être dans l’espace où les perturbations sont beaucoup plus faibles et la durée d’observation ininterrompue bien plus longue que depuis le sol" ajoute Hans Deeg, un des membres de l’équipe scientifique, chercheur à l’Institut d’Astrophysique des Canaries.

Carte de repérage des constellations autour de l’étoile CoRoT-Exo-7. (cliquer sur l’image pour l’agrandir)

La structure interne de CoRoT-Exo-7b intrigue particulièrement les scientifiques "C’est une question qui passionne la communauté depuis quelques années : y a-t-il aussi des Planètes-Océan ? Ce serait des objets composés pour moitié de glace dès leur formation et qui auraient dérivé vers leur étoile, la glace fondant alors pour donner une enveloppe fluide" précise Alain Léger.

Jean Schneider, chercheur au Laboratoire Univers et Théorie à l’Observatoire de Paris, explique toute l’importance de ce nouvel objet pour les chasseurs de planètes : "Des mesures récentes indiquaient que des planètes de petite masse existaient, mais leur taille n’avait jamais été calculée. C’est maintenant chose faite".
Eike Guenther, de l’Observatoire de Tautenburg, souligne que "ce programme a bénéficié d’un très gros effort de mesures complémentaires depuis le sol : de nombreux télescopes européens et instruments ont été mis à contribution pour chercher quel phénomène autre qu’une petite planète pourrait expliquer les mesures de CoRoT". Daniel Rouan conclut : "Cette phase de suivi était une étape indispensable, minutieuse, qui explique que ce résultat ne sorte que maintenant : vous imaginez l’excitation de l’équipe chaque fois qu’une nouvelle mesure tombait et ne venait pas infirmer notre hypothèse !".

Cette découverte a bénéficié d’observations complémentaires réalisées grâce à un vaste réseau de télescopes européens opérés par différents instituts et pays : L’European Southern Observatory au Paranal et à La Silla (Chili), plusieurs télescopes de l’Institut d’Astrophysique des Iles Canaries et le télescope Canada-France-Hawaii Telescope sur le Mauna Kea à Hawaii (CNRS, CNRC, Université d’Hawaii).

CoRoT en quelques mots

Courbe de lumière, révélant le passage de la planète devant son étoile. (cliquer sur l’image pour l’agrandir)

Le satellite CoRoT a été développé avec une équipe intégrée CNES et des laboratoires associés au CNRS dont les principaux sont le Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (Observatoire de Paris), le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (Observatoire Astronomique de Marseille Provence), l’Institut d’Astrophysique Spatiale à Orsay (Université Paris-Sud 11) et l’Observatoire Midi Pyrénées à Toulouse (INSU-CNRS). L’union faisant la force, le projet a également bénéficié d’une importante participation européenne (Allemagne, Autriche, Belgique, ESA et Espagne) complétée par celle du Brésil. CoRoT - dont le nom signifie COnvection, Rotation & Transits planétaires -, est un télescope placé en orbite autour de la Terre, fin 2006. Il a été conçu pour détecter de très faibles variations d’éclat des étoiles. L’instrument a deux objectifs scientifiques :

  • la recherche des planètes autour d’autres étoiles que notre Soleil et en particulier de planètes analogues à notre Terre ;
  • la détection des vibrations des étoiles afin de connaître leur constitution (sismologie stellaire).

Voir aussi le Communiqué du CNRS

Référence

Transiting exoplanets from the CoRoT space mission VII. CoRoT-Exo-7b : the first Super-Earth with Radius characterized
A. Léger, D. Rouan, J. Schneider, R. Alonso, B. Samuel, E. Guenther, M. Deleuil, H.J. Deeg, M. Fridlund et al. (prochainement soumis à A&A n° spécial CoRoT)

Contact

Daniel Rouan
Directeur de recherche CNRS
LESIA - Observatoire de Paris
Tél + 33 (0)1 45 07 77 15