11 Juillet 2011

2009 : découverte de CoRoT-7 b

Depuis 1995 et la découverte de la première exoplanète, plus de 500 exoplanètes ont été détectées, dont plus de 100 par la méthode des transits. Le 3 février 2009, l’équipe scientifique CoRoT annonçait la découverte de la première exoplanète de nature probablement tellurique.
Corot 7b et la Terre

50 ans de résultats scientifiques

2009 : découverte de CoRoT-7 b.

CoRoT-7 b vue d'artiste © ESO/L. Calçada

La méthode des transits présente l’avantage considérable de fournir le diamètre de la planète. La masse de l'étoile est évaluée grâce aux mesures de vitesses radiales effectuées depuis le sol.

La densité de la planète en est déduite, puis par modélisation et analogie avec les planètes du système solaire, des contraintes sur la structure de la planète sont identifiées : rocheuse, liquide, gazeuse… ainsi que sa composition. Aller aussi loin dans la caractérisation d’une exoplanète est impossible pour une planète qui ne présente pas de transit.

Jusqu’à CoRoT-7b, toutes les exoplanètes détectées en transit (environ 70) étaient des planètes géantes gazeuses. L’exploit de CoRoT est d’avoir découvert pour la première fois une super-terre en transit : la baisse de flux stellaire mesurée n’est que de 0,03% !

CoRoT-7b se situe dans la constellation Monoceros, à environ 46 années-lumières de la Terre. Son étoile hôte CoRoT-7 est une étoile active de type solaire. Elle a été observée en continu pendant environ 140 jours par CoRoT en 2008.

 

Grâce au filtrage du signal, des variations périodiques « parasites » de luminosité de l’étoile, dues notamment à la présence de taches à sa surface entraînées par la rotation de l’étoile, ont pu être éliminées.

L’exploitation des trois « couleurs » fournies par CoRoT ainsi que des observations au sol ont ensuite éliminé les possibilités de fausses détections, telles que la présence éventuelle d’une étoile compagnon, ou d’un système binaire en arrière-plan.

Enfin, des mesures de vitesses radiales effectuées notamment avec l’un des meilleurs instruments dans ce domaine, HARPS au VLT, ont confirmé la présence d’une planète appelée CoRoT-7b, et mis en évidence l’existence d’une autre planète, baptisée CoRoT-7c (qui ne transite pas).

L’analyse de ces données révèle que CoRoT-7b est environ 1,7 fois plus grande et 5 fois plus massive que la Terre. Sa densité, entre 4 et 8 g/cm3, est voisine de celle de notre planète. CoRoT-7b étant très proche de son étoile (moins de 0,02 U.A.), il est très probable qu’en raison d’effets de marée sa rotation soit synchronisée avec sa révolution. Sa face jour, constamment éclairée, pourrait présenter des températures de près de 2500 °C, contre -240°C sur sa face nuit.

Ces conditions extrêmes favorisent certaines hypothèses quant à la structure et la composition de la planète. La présence d’une atmosphère d’hydrogène et d’hélium, comme sur de nombreuses autres planètes, est peu probable compte-tenu de l’érosion efficace provoquée par le flux ultra-violet et de l’âge – entre 1,2 et 2,3 milliards d’années – de l’étoile.

En revanche, une atmosphère de silicates vaporisés pourrait exister. La planète pourrait présenter une structure rocheuse, composée principalement de silicates, de fer et éventuellement d’eau. CoRot-7b a pu connaître une origine comparable à la Terre (par accrétion de matière dans un disque proto-planétaire) ou à une géante glacée telle Uranus qui aurait ensuite migré vers une orbite plus proche de son étoile, perdant progressivement son enveloppe gazeuse, érodée par le flux de celle-ci.

Pour mieux connaître CoRoT-7b, une caractérisation directe de son atmosphère sera nécessaire : encore impossible avec les instruments actuels, elle deviendra peut-être une réalité à terme.

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