Première découverte d’une planète de « glace chaude »

Après la découverte d’une probable « Super-Terre » par l’équipe du prof. Michel Mayor il y a quelques semaines, c’est une nouvelle étape importante qui a été franchie : pour la première fois, la taille et la densité d’une exoplanète aussi petite ont pu être mesurées. Ces résultats permettent d’identifier son composant principal : de l’eau, sous la forme de « glace chaude », un état physique qui n’existe pas sur Terre.

Le mois passé, des observations effectuées en collaboration avec l’Université de Genève ont permis à l’Observatoire FXB de St-Luc de mettre en évidence deux légères diminutions de la luminosité de la petite étoile GJ436 (une « naine rouge »). Or cet astre, distant de 30 années-lumière, est connu depuis 2004 pour abriter une « petite planète » d’au moins 22 fois la masse de la Terre.

Il s’agit donc de « transits », événements qui se produisent régulièrement, aux moments précis où la planète passe entre son étoile et la Terre. Les transits observés de St-Luc ont ensuite été confirmés par un observatoire israélien, puis un nouveau transit a été mesuré avec plus de précision grâce au télescope Euler de l’Observatoire de l’Université de Genève, situé au Chili.

Une planète d’eau.
C’est la mesure des transits de cette planète qui a permis au groupe d’astronomes européens de déterminer qu’elle était principalement composée d’eau. Un coeur rocheux et peut-être une mince enveloppe d’hydrogène complètent le tableau. Après l’identification d’une potentielle Super-Terre en avril dernier par les astrophysiciens de Genève, cette nouvelle découverte représente un pas important sur la route qui conduit à la détection et la caractérisation de planètes semblables à la Terre. « C’est une première mondiale, s’exclame Frédéric Mallmann, responsable de l’OFXB. Nous en sommes d’autant plus fiers que notre observatoire est surtout au service du grand public ! »

Glacée, mais pas frigorifiée.
Selon l’équipe de chercheurs, la proximité entre la planète et son étoile ainsi que l’effet de serre vraisemblable qu’elle subit permettent d’estimer la température à sa surface à plus de 300 degrés centigrades. « En conséquence, si l’eau de son atmosphère se trouve à l’état de vapeur, celle à l’intérieur de la planète existe sous la forme de glace chaude, explique Frédéric Pont, chercheur à l’Observatoire de Genève, un état qui n’existe pas naturellement sur Terre, mais que les physiciens ont déjà reproduit en laboratoire. »

Vers les planètes-océans.
La mise en évidence de ce monde de glace chaude a une conséquence importante. Elle montre pour la première fois que des planètes composées d’eau existent à faible distance de leur étoile. Dès lors, certaines d’entre elles pourraient posséder une atmosphère moins chaude, ce qui permettrait d’imaginer la présence d’eau liquide et donc d’un immense océan à leur surface. Encore hypothétiques, de telles planètes sont appelées « planètes-océans ».

D’après Didier Queloz, « le satellite CoRoT, qui vient de débuter sa mission, aura la capacité de détecter des planètes de taille semblable à celle que nous venons de mesurer autour de l’étoile GJ436, et même plus petites. Le programme CoRoT, auquel les astronomes de l’UNIGE participent, entend poursuivre au-delà de cette découverte et à grande échelle l’étude, et l’exploration des planètes-océans et des planètes rocheuses comme la Terre. »

Les résultats de cette recherche sont décrits dans une publication scientifique qui a été soumise au journal européen Astronomie et Astrophysique.

(*Observatoire François-Xavier Bagnoud)