Plus on découvre d’exoplanètes en orbite autour d’autres étoiles, plus on en apprend à leur sujet. Les surprises sont nombreuses, et parfois étranges: la planète GJ 1214b est beaucoup plus grosse que la Terre, et serait faite majoritairement d’eau.

Cette planète orbite l’étoile GJ 1214 à 40 années-lumière de la Terre, et elle a été découverte en 2009 par le projet MEarth qui cherche des planètes semblables à la nôtre, autour d’étoiles froides et peu lumineuses, des naines rouges. Ces étoiles sont particulièrement communes, elles représentent environ 80% des étoiles dans le ciel, et ont l’avantage d’être froides: pour avoir une température suffisante pour abriter de l’eau liquide, toute planète doit alors être plutôt proche de son étoile. Ceci rend la découverte de ce type de planètes plus facile, leur période orbitale étant ainsi très courte.

Cependant, GJ 1214b n’a pas grand chose en commun avec la Terre! En effet, elle est  6.5 fois plus massive que notre planète et orbite son étoile à une distance de 2 millions de kilomètres, avec une température moyenne d’environ 230°C.

Malgré tout, une caractéristique rapproche les deux planètes: l’eau, beaucoup d’eau. Vu d’ici, la planète passe devant son étoile toutes les 38 heures, bloquant à chaque fois une partie de la lumière en provenance de l’étoile: c’est de cette façon que la planète a été découverte. Seulement, cette exoplanète possède aussi une atmosphère très épaisse, et celle-ci absorbe également une partie de la lumière de l’étoile. Les différents composants de l’atmosphère absorbent la lumière différemment: chaque élément a un impact différent sur le spectre lumineux (les différentes couleurs présentes dans la lumière).

En analysant le spectre de la lumière, les astronomes peuvent donc déterminer quels éléments sont présents dans l’atmosphère d’une planète. Des premières mesures avaient permis d’établir que quelque chose absorbait la lumière, il était cependant impossible de savoir quoi exactement. De nouvelles observations effectuées par le télescope spatial Hubble ont donné la réponse la plus probable: de l’eau. La brume par exemple absorbe plus de lumière visible que de lumière infrarouge, mais ce n’est pas ce que Hubble a observé. D’après ces nouveaux résultats, l’atmosphère de la planète devrait être constituée d’au moins 50% d’eau (en termes de masse)!

Etant donné la taille de la planète, sa densité est plutôt faible, environ 2 grammes par centimètre cube. A titre de comparaison, la Terre a une densité de 5.5 grammes par centimètre cube! Une planète rocheuse plus massive que la Terre aurait probablement une densité plus forte, ceci tend donc à confirmer que la planète contiendrait de grandes quantités d’eau (l’eau a une densité d’un gramme par centimètre cube).

D’après les scientifiques à l’origine de la découverte, cette planète devrait être plutôt bizarre. A cause des hautes températures et des hautes pressions dans la basse atmosphère, l’eau y existe probablement sous des formes exotiques, comme de la « glace chaude » ou de l’eau « superfluide ». Vraisemblablement la planète s’est formée plus loin de son étoile, pour ensuite migrer vers son orbite actuelle, un phénomène apparemment commun dans la formation des planètes.

Finalement, encore une fois, notre système solaire fait figure d’endroit plutôt « normal » en comparaison. Notre Univers est parfois bien étrange, et il nous réserve sûrement de nombreuses autres surprises. Qui sait à quoi celles-ci ressembleront…

 

Image: NASA, ESA, and D. Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

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