Des astronomes découvrent que d’étranges planètes extraterrestres jumelles pourraient être des mondes aquatiques
Selon de nouvelles recherches, deux planètes découvertes par le télescope spatial Kepler à la retraite de la NASA pourraient être constituées principalement d’eau.
Les deux exoplanètes, surnommées Kepler-138c et Kepler-138d, orbitent autour d’une étoile située à environ 218 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Lyre. Des scientifiques intrigués par les données de 2014 du Télescope spatial Kepler a décidé de revisiter les deux planètes en utilisant le Le télescope spatial Hubble et les retraités de la NASA Télescope spatial Spitzer dans l’espoir de mieux comprendre les mondes lointains et de quoi ils sont faits. Et étonnamment, la réponse pourrait être principalement de l’eau.
« Nous pensions auparavant que les planètes un peu plus grandes que la Terre étaient de grosses boules de métal et de roche, comme des versions agrandies de la Terre, et c’est pourquoi nous les appelions des super-Terres », a déclaré Björn Benneke, astrophysicien planétaire à l’Université de Montréal au Canada et co-auteur de la nouvelle recherche, a déclaré dans un déclaration (s’ouvre dans un nouvel onglet).
« Cependant, nous avons maintenant montré que ces deux planètes, Kepler-138c et d, sont de nature assez différente : une grande partie de leur volume total est probablement composée d’eau », a-t-il déclaré. « C’est la première fois que nous observons des planètes qui peuvent être identifiées avec certitude comme des mondes aquatiques, un type de planète qui a été théorisé par les astronomes comme existant depuis longtemps. »
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Les astronomes ne peuvent pas encore être sûrs que ces planètes sont bien aqueuses ; ils n’ont pas directement détecté la substance sur ces mondes. Mais les chercheurs ont pu calculer la densité de chaque planète : chacune a environ trois fois le volume de Terre mais seulement deux fois la masse, ce qui les rend beaucoup moins denses que notre propre monde.
(La similitude des deux mondes était une surprise en soi, puisque les scientifiques s’attendaient à ce que les planètes soient assez différentes.)
La faible densité suggérait que jusqu’à la moitié de chaque monde est composée de quelque chose de plus lourd que l’hydrogène et l’hélium des géantes gazeuses, mais plus léger que ce que les scientifiques des roches s’attendaient à trouver – laissant l’eau une réelle possibilité.
Les chercheurs suggèrent que les deux planètes pourraient être un peu comme des lunes glacées de l’extérieur système solaire, qui peut cacher un océan d’eau liquide sous une coquille glacée et au-dessus d’un noyau rocheux. Cependant, les mondes de Kepler seraient beaucoup, beaucoup plus chauds que ces lunes, avec peu de glace à trouver.
« Imaginez des versions plus grandes de Europe ou alors Enceladeles lunes riches en eau en orbite autour de Jupiter et de Saturne, mais rapprochées beaucoup plus de leur étoile », a déclaré Caroline Piaulet, étudiante au doctorat à l’Université de Montréal et auteure principale de la nouvelle recherche, dans le communiqué. « La température dans les atmosphères de Kepler-138c et Kepler-138d est probablement au-dessus du point d’ébullition de l’eau, et nous nous attendons à une atmosphère épaisse et dense faite de vapeur sur ces planètes. »
(Cependant, sous toute cette vapeur, les scientifiques disent qu’il pourrait y avoir de l’eau liquide, ou peut-être même de l’eau si chaude et sous une telle pression qu’elle a la densité d’un liquide mais s’écoule comme un gaz, un état appelé fluide supercritique. )
Les mondes exotiques ne sont pas la seule surprise que les chercheurs ont trouvée dans les données de Hubble et Spitzer. Les astronomes avaient initialement utilisé les observations de Kepler pour découvrir trois planètes, annoncées en 2014. Benneke était particulièrement intéressé par le monde ultrapériphérique, Kepler-138d, ce qui a suscité les observations de Hubble et Spitzer qui se sont produites entre 2014 et 2016.
Ces données pointent vers une quatrième planète, qui serait surnommée Kepler-138e, un petit monde en orbite autour de l’étoile tous les 38 jours à une distance qui pourrait permettre à l’eau liquide d’exister à sa surface, ont déclaré les scientifiques. (Kepler-138b et c orbitent respectivement tous les 10 et 14 jours.)
Les observations supplémentaires suggèrent également que la planète la plus intérieure, Kepler-138b, a à peu près la taille de Marsce qui en ferait l’une des plus petites des plus de 5 000 exoplanètes découvertes à ce jour.
Les chercheurs espèrent que les planètes Kepler-138 ne seront pas les dernières à proposer de telles énigmes. « Alors que nos instruments et techniques deviennent suffisamment sensibles pour trouver et étudier des planètes plus éloignées de leurs étoiles, nous pourrions commencer à trouver beaucoup plus de mondes aquatiques comme Kepler-138c et d », a déclaré Benneke.
La recherche est décrite dans un papier (s’ouvre dans un nouvel onglet) publié jeudi 15 décembre dans la revue Nature Astronomy.
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