Spitzer et TESS de la NASA découvrent un monde de la taille de la Terre potentiellement recouvert d’un volcan
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Les astronomes ont découvert une exoplanète de la taille de la Terre, ou un monde au-delà de notre système solaire, qui pourrait être tapissé de volcans. Appelée LP 791-18 j, la planète pourrait subir des éruptions volcaniques aussi souvent que la lune Io de Jupiter, le corps le plus volcaniquement actif de notre système solaire.
Ils ont trouvé et étudié la planète à l’aide des données du TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA et du télescope spatial Spitzer à la retraite, ainsi que d’une suite d’observatoires au sol.
Un article sur la planète — dirigé par Merrin Peterson, diplômée de l’Institut Trottier de recherche sur les exoplanètes (iREx) basé à l’Université de Montréal — paraît dans l’édition du 17 mai de la revue scientifique Nature.
“LP 791-18 d est verrouillé par la marée, ce qui signifie que le même côté fait constamment face à son étoile”, a déclaré Björn Benneke, co-auteur et professeur d’astronomie à l’iREx qui a planifié et supervisé l’étude. “Le côté jour serait probablement trop chaud pour que de l’eau liquide existe à la surface. Mais la quantité d’activité volcanique que nous soupçonnons de se produire sur toute la planète pourrait maintenir une atmosphère, ce qui pourrait permettre à l’eau de se condenser du côté nuit.”
LP 791-18 d orbite autour d’une petite étoile naine rouge à environ 90 années-lumière dans la constellation sud du cratère. L’équipe estime qu’elle n’est que légèrement plus grande et plus massive que la Terre.
Les astronomes connaissaient déjà deux autres mondes du système avant cette découverte, appelés LP 791-18 b et c. La planète intérieure b est environ 20 % plus grande que la Terre. La planète extérieure c fait environ 2,5 fois la taille de la Terre et plus de sept fois sa masse.
Lors de chaque orbite, les planètes d et c passent très près l’une de l’autre. Chaque passage rapproché par la planète plus massive c produit un remorqueur gravitationnel sur la planète d, rendant son orbite quelque peu elliptique. Sur cette trajectoire elliptique, la planète d se déforme légèrement à chaque fois qu’elle fait le tour de l’étoile. Ces déformations peuvent créer suffisamment de friction interne pour chauffer sensiblement l’intérieur de la planète et produire une activité volcanique à sa surface. Jupiter et certaines de ses lunes affectent Io de la même manière.
La planète d se trouve sur le bord intérieur de la zone habitable, la gamme traditionnelle de distances d’une étoile où les scientifiques émettent l’hypothèse que de l’eau liquide pourrait exister à la surface d’une planète. Si la planète est aussi active sur le plan géologique que l’équipe de recherche le soupçonne, elle pourrait maintenir une atmosphère. Les températures pourraient chuter suffisamment du côté nocturne de la planète pour que l’eau se condense à la surface.
La planète c a déjà été approuvée pour le temps d’observation sur le télescope spatial James Webb, et l’équipe pense que la planète d est également un candidat exceptionnel pour les études atmosphériques de la mission.
“Une grande question en astrobiologie, le domaine qui étudie largement les origines de la vie sur Terre et au-delà, est de savoir si l’activité tectonique ou volcanique est nécessaire à la vie”, a déclaré la co-auteure Jessie Christiansen, chercheuse scientifique à l’Exoplanet Science Institute de la NASA au Institut de technologie de Californie à Pasadena. “En plus de fournir potentiellement une atmosphère, ces processus pourraient produire des matériaux qui, autrement, couleraient et seraient piégés dans la croûte, y compris ceux que nous pensons être importants pour la vie, comme le carbone.”
Les observations de Spitzer sur le système étaient parmi les dernières recueillies par le satellite avant sa mise hors service en janvier 2020.
“Il est incroyable de lire la suite des découvertes et des publications des années après la fin de la mission de Spitzer”, a déclaré Joseph Hunt, chef de projet Spitzer au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. “Cela montre vraiment le succès de nos ingénieurs et scientifiques de premier ordre. Ensemble, ils ont construit non seulement un vaisseau spatial, mais également un ensemble de données qui continue d’être un atout pour la communauté astrophysique.”
TESS est une mission Astrophysics Explorer de la NASA dirigée et exploitée par le MIT à Cambridge, Massachusetts, et gérée par le Goddard Space Flight Center de la NASA. Parmi les autres partenaires figurent Northrop Grumman, basé à Falls Church, en Virginie ; le centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie ; le Centre d’Astrophysique | Harvard & Smithsonian à Cambridge, Massachusetts ; le laboratoire Lincoln du MIT ; et le Space Telescope Science Institute à Baltimore. Plus d’une douzaine d’universités, d’instituts de recherche et d’observatoires du monde entier participent à la mission.
L’ensemble des données scientifiques collectées par Spitzer au cours de sa vie est accessible au public via les archives de données Spitzer, hébergées dans les archives scientifiques infrarouges de l’IPAC à Caltech à Pasadena, en Californie. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, une division de Caltech, a géré les opérations de la mission Spitzer pour la direction des missions scientifiques de l’agence à Washington. Les opérations scientifiques ont été menées au Spitzer Science Center de l’IPAC à Caltech. Les opérations des engins spatiaux étaient basées à Lockheed Martin Space à Littleton, Colorado.
