L’étoile lointaine TOI-700 a deux planètes potentiellement habitables en orbite autour d’elle – espère-t-elle rechercher la vie ?

La NASA a récemment annoncé la découverte d’une nouvelle planète de la taille de la Terre dans la zone habitable d’une étoile proche appelée TOI-700.

Nous sommes deux des astronomes qui ont mené la découverte de cette planète, appelée TOI-700 e. TOI-700 e est à un peu plus de 100 années-lumière de la Terre – trop loin pour que les humains puissent la visiter – mais nous savons qu’il est de taille similaire à la Terre, probablement de composition rocheuse et pourrait soutenir la vie.

Vous avez peut-être entendu parler de certaines des nombreuses autres découvertes d’exoplanètes ces dernières années. En fait, TOI-700 e est l’une des deux seules planètes potentiellement habitables du système stellaire TOI-700.

Les planètes habitables sont celles qui sont à une distance convenable de leur étoile pour avoir une température de surface qui peut tolérer l’eau liquide.

Bien qu’il soit toujours passionnant de trouver une nouvelle planète potentiellement habitable bien au-delà de la Terre, l’objectif de la recherche sur les exoplanètes s’éloigne de la simple découverte de plus de planètes.

Au lieu de cela, les chercheurs concentrent leurs efforts sur la recherche et l’étude des systèmes les plus susceptibles de répondre aux questions clés sur la formation des planètes, leur évolution et l’existence de la vie dans l’univers.

TOI-700 e se démarque de nombreuses autres découvertes planétaires car il est bien adapté pour de futures études qui pourraient aider à répondre à de grandes questions sur les conditions de vie en dehors du système solaire.

De 1 à 5000

Les astronomes ont découvert la première exoplanète en orbite autour d’une étoile semblable au Soleil en 1995. Le domaine de la découverte et de la recherche d’exoplanètes s’est développé rapidement depuis lors.

Au départ, les astronomes ne détectaient que quelques exoplanètes chaque année, mais la combinaison de nouvelles installations de pointe axées sur la science des exoplanètes avec une sensibilité de détection améliorée a conduit les astronomes à découvrir des centaines d’exoplanètes chaque année.

À mesure que les méthodes et les outils de détection s’améliorent, la quantité d’informations que les scientifiques peuvent apprendre sur ces planètes augmente également.

En l’espace de 30 ans, les scientifiques sont passés d’une capacité à peine à détecter des exoplanètes à la caractérisation d’indices chimiques clés dans leur atmosphère, comme l’eau, à l’aide d’installations telles que le télescope spatial James Webb.

Aujourd’hui, il existe plus de 5 000 exoplanètes connues, allant des géantes gazeuses aux petits mondes rocheux.

Et peut-être le plus excitant, les astronomes ont maintenant trouvé une douzaine d’exoplanètes potentiellement rocheuses en orbite dans les zones habitables de leurs étoiles.

Les astronomes ont même découvert certains systèmes – tels que TOI-700 – qui ont plus d’une planète en orbite dans la zone habitable de leur étoile. Nous appelons ces plates-formes.

Une paire de frères et sœurs habitables

TOI-700 a fait la une des journaux pour la première fois lorsque notre équipe a annoncé la découverte de trois planètes mineures en orbite autour de l’étoile au début de 2020.

En utilisant une combinaison d’observations de la mission Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA et du télescope spatial Spitzer, nous avons détecté ces planètes en mesurant de petites baisses de la quantité de lumière provenant de TOI-700.

Cette baisse de lumière est causée par des planètes passant devant la petite étoile naine rouge froide au centre du système.

En prenant des mesures précises des changements de lumière, nous avons pu déterminer qu’au moins trois planètes mineures sont présentes dans le système TOI-700, avec des indices d’une possible quatrième.

Nous pouvons également déterminer que la troisième planète de l’étoile, TOI-700 d, orbite dans la zone habitable de son étoile, où la température de surface de la planète pourrait permettre à l’eau liquide d’exister.

Le satellite d’étude des exoplanètes en transit a surveillé TOI-700 pendant une autre année, de juillet 2020 à mai 2021, et en utilisant ces observations, notre équipe a trouvé la quatrième planète, TOI-700 e.

TOI-700 e fait 95% de la taille de la Terre et, à notre grande surprise, orbite sur le bord intérieur de la zone habitable de l’étoile, entre les planètes C et D.

Notre découverte de cette planète fait de TOI-700 l’un des rares systèmes connus avec deux planètes de la taille de la Terre en orbite dans la zone habitable de leur étoile.

Le fait qu’il soit relativement proche de la Terre en fait également l’un des systèmes les plus accessibles en termes de caractérisation future.

Les plus grandes questions et les outils pour y répondre Avec le lancement réussi du télescope spatial James Webb, les astronomes sont désormais en mesure de commencer à caractériser la chimie atmosphérique des exoplanètes et à rechercher des indices pour savoir si la vie existe sur elles.

Dans un avenir proche, un certain nombre d’énormes télescopes au sol permettront de révéler plus de détails sur la formation de planètes bien au-delà du système solaire.

Mais même avec de nouveaux télescopes puissants, recueillir suffisamment de lumière pour voir ces détails nécessite de pointer le télescope vers un système pendant une période prolongée.

Avec des milliers de questions scientifiques précieuses auxquelles il faut répondre, les astronomes doivent savoir où chercher.

Et c’est l’objectif de notre équipe, trouver les exoplanètes les plus intéressantes et les plus prometteuses à étudier avec le télescope Webb et les futures installations.

La Terre est actuellement le seul point de données dans la recherche de la vie. La vie extraterrestre pourrait être très différente de la vie telle que nous la connaissons, mais pour l’instant, des endroits similaires à la maison de l’humanité avec de l’eau liquide à la surface constituent un bon point de départ.

Nous pensons que les systèmes clés de voûte avec plusieurs planètes qui pourraient potentiellement héberger la vie – comme TOI-700 – font le meilleur usage du temps d’observation.

En approfondissant l’étude de TOI-700, notre équipe pourra en apprendre davantage sur ce qui rend une planète habitable, sur la formation et l’évolution des planètes rocheuses et sur les mécanismes qui ont façonné le système solaire.

Plus les astronomes savent comment fonctionnent les systèmes stellaires comme TOI-700 et notre système solaire, meilleures sont les chances de découvrir la vie dans l’univers.