Une planète de fer a été découverte !

Publié le 15 Décembre 2021

Ce n'est pas le trône de fer, mais carrément la planète ! Une équipe internationale de 80 astronomes annonce la découverte d'une planète de type Terre presque entièrement composée de fer. 

Elle est aussi la moins massive jamais détectée dans l'Univers.

Parmi les 5000 exoplanètes découvertes depuis 1995, GJ 367b, dénichée à 31 années-lumière de nous, sort incontestablement du lot. D’abord par sa taille : avec 9000 km de diamètre (contre 12700 pour la Terre), elle dépasse à peine Mars, ce qui en fait l’une des plus petites exoplanètes connue à ce jour. Elle est sans doute aussi la moins massive : à peine 55% de la masse terrestre. En revanche, sa densité semble supérieure à celle de la Terre. Elle posséderait donc un cœur de fer énorme, représentant environ les 4/5e de son rayon… 

Pour achever le tableau, GJ 367b connaît des températures de 1300°C en surface. Elle orbite en effet à seulement un million de km de son étoile, une naine rouge deux fois plus petite que notre Soleil. Ce résultat a été publié dans la revue Science.

Mesurer une vitesse de 3km/h à 300.000 milliards de km de la Terre

Cette découverte a été permise grâce au satellite TESS et à l'instrument HARPS. 

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), lancé en 2018, est dévolu à la recherche d’exoplanètes par la méthode des transits. Il mesure la mini-éclipse que provoque l'astre lorsqu’il passe entre son étoile et la Terre. Dans le cas de GJ 367 b, la diminution de la luminosité de l'étoile n’est que de 0,03%. HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) est un spectrographe installé sur le télescope de 3,6 m de l’observatoire La Silla au Chili (ESO). Il est sensible au mouvement de l’étoile dû à l'attraction gravitationnelle de l’exoplanète. 

Là encore, l’effet est minime : l’étoile bouge à seulement 3 km/h…. Une faible vitesse chronométrée à 300.000 milliards de km de la Terre !

Une année sur GJ 367b dure huit heures

"De telles mesures, à la limite des capacités des instruments, ont été possibles grâce à la très courte période orbitale de GJ 367b, explique à Sciences et Avenir Xavier Bonfils, de l’Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, qui a participé à l’étude. La planète fait le tour de son étoile en seulement 8 heures. Elle a été détectée par TESS depuis l’espace qui, en 27 jours d'observations continues, a pu observer un grand nombre de passages de la planète devant son étoile, ce qui a permis de multiplier les mesures et d'affiner la précision. Même chose pour Harps qui a été pointé vers l'exoplanète par la suite". Avec les informations dont ils disposent, les chercheurs ont pu faire tourner leurs modèles informatiques afin d’imaginer à quoi ressemble la petite planète. En plus de son gros cœur, elle posséderait une couche de glace, un maigre manteau en silicates, et peut être une fine atmosphère d’hydrogène et d’hélium.

Une cible privilégiée pour le futur télescope spatial

Tout cela la ferait ressembler un peu à Mercure qui, comme elle, est relativement proche de son étoile et possède un cœur de fer disproportionné. Les deux planètes ont-elles eu le même destin, chacune dans leur système solaire ? "On peut penser que certains mécanismes ont pu jouer, suppose Xavier Bonfils. 

Par exemple, la proximité à l’étoile et la chaleur engendre forcément une forte érosion de la surface, et accroît la part relative du noyau de fer. Mais le plus intéressant est d’avoir trouvé une planète d’une densité comparable à celle de Mercure. Jusqu’à présent, les exoplanètes telluriques étaient semblables en densité à la Terre, Vénus ou Mars. GJ 367b montre qu’il existe une diversité dans les planètes de ce type, comme c'est le cas avec les géantes gazeuses". L’ensemble de ces résultats doit malgré tout être considéré avec prudence car la marge d’erreur sur des mesures aussi fines reste importante. Mais le portrait-robot de la petite planète devrait s’affiner dans les mois à venir… "GJ 367b sera l’une des cibles privilégiées du télescope spatial James Webb [qui doit être lancé le 22 décembre 2021], souligne Xavier Bonfils. 

Sa brillance en fait une cible idéale. Nous devrions pouvoir y chercher une atmosphère, l'analyser et le cas échéant savoir par exemple si sa croûte de silicate s’évapore sous son soleil".

Source : https://www.sciencesetavenir.fr/espace/systeme-solaire/decouverte-d-une-planete-de-fer_159756