Actualité exoplanétaire

[jackbauer]

Beau résultat obtenu grâce à HARPS North installé aux Canaries

 

Kepler-10b et c apparaissent donc comme des énormes Mercure de 1.41 et 2.2 rayons terrestres avec une densité encore plus importante (périodes 0.83 et 45 jours)

[Fitz]

http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actu-des-etoiles-devoreuses-de-terres-32974.php

 

Des étoiles dévoreuses de Terres

 

Des astrophysiciens ont montré que l’analyse du spectre lumineux des étoiles peut révéler si elles ont avalé des planètes rocheuses.

 

« On est ce que l’on mange ». Cette maxime s'applique aussi aux étoiles ! Claude Mack, de l’Université Vanderbilt, aux États-Unis, et ses collègues ont trouvé des indices que certaines étoiles ont avalé des planètes rocheuses de type terrestre.

 

L'analyse du spectre lumineux de l’étoile permet de retracer sa composition chimique élément par élément. L’abondance de certains éléments, tels l’aluminium ou le fer, indiquerait la quantité de matière rocheuse tombée sur l’étoile. Cette matière proviendrait de planètes poussées trop près de l'étoile par des planètes géantes gazeuses ayant migré depuis la périphérie du système (migrations supposées expliquer la présence de planètes géantes proches de leur étoile, dans une zone où on pensait qu’elles ne pouvaient pas se former).

 

Les astrophysiciens ont appliqué cette méthode à un système binaire dans lequel des planètes géantes orbitent autour des deux étoiles (HD 20781 et HD 20782). Ces dernières semblent avoir avalé respectivement l’équivalent de 10 et 20 Terres. Il y aurait alors peu de chance qu’elles abritent encore des planètes rocheuses. Cette méthode pourrait aider à mieux cibler les étoiles autour desquelles des planètes semblables à la notre sont susceptibles d’avoir survécu...

[jackbauer]

Le papier concernant les mesures de HARPS North pour Kepler-10 b&c est paru sur arXiv :

 

http://arxiv.org/abs/1405.7881

 

The Kepler-10 planetary system revisited by HARPS-N :

A hot rocky world and a solid Neptune-mass planet.

 

Kepler-10c est fascinante : 17 masses terrestres pour 2.35 rayons terrestres ; Sa densité est de 7.10 (beaucoup plus que la Terre) ; Sa période est de 45 jours, à 0.24 U.A de son étoile. C’est donc une planète rocheuse, comme la Terre, mais en deux fois plus grosse !

Dans la discussion page 33, les auteurs avancent l’hypothèse qu’elle pourrait être constituée de 5 à 20 % d’eau (je me demande sur quelle base de raisonnement…)

Modifié 2 juin 2014 par jackbauer

[Fitz]

Je pense qu'un objet entièrement rocheux serait encore plus dense.

[jackbauer]

http://spaceref.com/astronomy/this-star-will-swallow-two-planets.html

 

Fitz évoquait plus haut le cas d’étoiles dévorant leur planète, et bien aujourd’hui les astronomes américains viennent de présenter lors d’un meeting le cas de Kepler-56

Elle est en train de devenir une géante rouge et va dévorer ses deux plus proches planètes

Les planètes b et c ont une période de 10 et 21 jours ; Elles seront englouties dans 130 et 155 millions d’années.

Une troisième planète beaucoup plus éloignée est à l’abri, avec une période de 3.3 années…

 

[Paul_Wi11iams]

...aujourd’hui les astronomes américains viennent de présenter lors d’un meeting le cas de Kepler-56

Elle est en train de devenir une géante rouge et va dévorer ses deux plus proches planètes

 

encore une affaire de mœurs.

On a déjà entendu des planètes congélateur lorsque la maman ne les veut plus, elle les rejette et les met au frais. Sans parler des planètes nées sous X. Et maintenant la mère mange ses petits tout crus ou rôtis au choix. :

Modifié 2 juin 2014 par Paul_Wi11iams

[solea]

Le papier concernant les mesures de HARPS North pour Kepler-10 b&c est paru sur arXiv :

 

http://arxiv.org/abs/1405.7881

 

The Kepler-10 planetary system revisited by HARPS-N :

A hot rocky world and a solid Neptune-mass planet.

 

Kepler-10c est fascinante : 17 masses terrestres pour 2.35 rayons terrestres ; Sa densité est de 7.10 (beaucoup plus que la Terre) ; Sa période est de 45 jours, à 0.24 U.A de son étoile. C’est donc une planète rocheuse, comme la Terre, mais en deux fois plus grosse !

Dans la discussion page 33, les auteurs avancent l’hypothèse qu’elle pourrait être constituée de 5 à 20 % d’eau (je me demande sur quelle base de raisonnement…)

devra t'on parler de géante tellurique? mais une question me vient a l'esprit comment ces planètes se sont elles formées ?

[jackbauer]

C’est une bonne question, à laquelle personne n’a de réponse évidente pour l’instant….

Le communiqué de presse qui évoque Kepler-10c (on emploie le terme de «*mega-earth*»)

 

http://www.cfa.harvard.edu/news/2014-14

 

Une vue d’artiste (ça c’est pour faire rêver !)

 

[jackbauer]

Le site de C&E revient sur Kepler-10 (c’est en français !)

http://www.cieletespace.fr/node/11813

 

Paru sur arXiv, un papier concernant TESS (Transiting exoplanet Survey satellite), un satellite américain qui sera lancé en 2017 ; Sa mission est moins ambitieuse que KEPLER mais ces cibles seront situées dans notre proche voisinage :

http://arxiv.org/abs/1406.0151

[jackbauer]

Enfin ! L’instrument SPHERE, après 10 ans de développement a enfin fait sa première lumière il y a quelques semaines. Communiqué de l’ESO (en français) :

 

http://www.eso.org/public/france/news/eso1417/

 

 

Anneau de poussière autour de HR 4796A :

 

[jackbauer]

Superbe annonce d’une découverte dans notre voisinage !

Grâce à HARPS (une fois de plus) deux planètes viennent d’être révélées autour de l’étoile de Kapteyn (alias HD 33793) à seulement 13 années lumière….

http://arxiv.org/abs/1406.0818

 

Cette petite naine rouge (découverte par Jacobs Kapteyn en 1897) à une masse de 0.38 soleil, 0.24 fois son rayon et est deux fois plus vieille que notre étoile.

 

Deux planètes donc :

La première fait 4.8 masses terrestres à 0.17 U.A (dans la fameuse Zone habitable !!!)

La seconde fait 7 masses terrestres à 0.31 U.A

 

On va en reparler…

[Fitz]

L'image prise par SPHERE de Titan est à couper le souffle aussi:

Hubble lui même ne faisait pas franchement mieux, et SPHERE est un instrument au sol!

[montmein69_2]

 

Mais en réalité, on le sait bien, le concept de zone habitable d'une étoile ne signifie pas grand chose puisque le paramètre de la distance à l'étoile n'est pas le seul déterminant à la présence d'eau liquide sur un corps quelconque. Par exemple dans notre système solaire, il semble qu'il existe au moins deux corps habitables (possédant de l'eau liquide) à l'extérieur de la zone habitable. Je parle d'Europe et d'Encelade mais l'on pourrait probablement ajouter Ganymède et Titan...

 

Au fur et à mesure des découvertes et des interprétations, la notion de zone habitable se voit soumise à extrapolation.

La définition initiale correspondait à la présence d'eau liquide en surface (lacs, océans) dont une partie pouvait être solide (calottes polaires).

En découvrant des planètes océan gelées .... avec une mer sous-glaciaire réchauffée par des processus tels que noyau chaud, effet de marée etc ... on a le paradoxe de "planète habitable en dehors de la zone d'habitabilité de l'étoile". La possibilité qu'une vie se développe dans un telle configuration reste toutefois fort hypothètique.

Seule des missions (complexes) pourraient avec des sondes et des atterrisseurs sophistiqués donner du crédit à ces hypothèses (pour ce qui est des lunes de notre système solaire). Pour des planètes ou des lunes extra-solaire .... on pourrait alors extrapoler .... mais cela restera longtemps des supputations.

[Fitz]

http://extrasolar.fr/blog/que-sont-les-super-terres-acte-ii/

 

Un article sur les dernières découvertes en date (Kapteyn b, c et Kepler-10 c)

[jackbauer]

Pour compléter le topo de Fitz, et en particulier ce qui concerne la planète tellurique géante Kepler-10c, j’ai fait ce petit tableau qui présente plusieurs planètes qui elles aussi pourraient entrer dans cette catégorie ; Si le rayon est relativement fiable, les mesures de la masse (et donc de la densité) ne sont pas assez précises pour être suffisamment convaincantes. HARPS Nord pourra sans doute apporter, comme pour Kepler-10c, la précision requise pour avoir la densité.

 

Source : http://arxiv.org/abs/1401.4195 (janvier 2014)

 

 

Citons aussi le cas particulier du système Kepler-138, avec 3 planètes connues.

Les planètes c et d (périodes de 13 et 23 jours) ont exactement le même rayon : 1.61 fois celui de la Terre. Mais les masses sont complètements différentes : 3.83 masses terrestres pour la planète c et 1.01 masse terrestre pour la planète d ! Ce qui donne des densités de 5gr/cm3 pour la c et 1.31gr/cm3 pour la d. On a donc, sur des orbites très rapprochées deux planètes de la même taille mais tellurique pour l’une et gazeuse pour l’autre !!

Ce qui est extraordinaire c’est d’imaginer que des petites planètes (1.01 rayon terrestre) puissent être gazeuses (le terme de naines gazeuses vient d’apparaitre…)

Là aussi de nouvelles mesures seront nécessaires pour confirmer.

Modifié 6 juin 2014 par jackbauer

[Fitz]

Kepler-138 c et d ont déjà fait parler d'elles sous les noms de KOI-314 b et c (la nomenclature de ce système est très bordelique, il y a trois sens de lecture dans la littérature. La plus vaporeuse présente la particularité d'etre la planète gazeuse la plus légère connue, l'antithèse de Kepler-10 c. Ton tableau est très intéressant Jack mais personellement j'en enleverais bien toutes planètes de moins de ~1.5 Rt, puisque rien ne leur d'èetre rocheuses. Quand aux autres il faudrait voir ce qu'en disent les modèles, après tout Kepler-10 c elle même possède une importante atmosphère gazeuse (un astre purement rocheux serait encore plus dense).

[jackbauer]

"...j'en enleverais bien toutes planètes de moins de ~1.5 Rt, puisque rien ne leur d'èetre rocheuses..."

 

??

 

"...après tout Kepler-10 c elle même possède une importante atmosphère gazeuse (un astre purement rocheux serait encore plus dense)..."

 

Ce n'est pas ce que semble dire les auteurs du papier :

 

5. Kepler-10c densité

 

Understanding the transition from rocky planets to planets defined by a hydrogen-dominated envelope is critical to planet formation theory. Kepler 10c stands out in the mass-radius diagram (Figure 8), in direct challenge to theory.

To begin with, it is possible to show that Kepler-10c cannot possess a hydrogen-dominated envelope. At 0.24 AU from a solar-luminosity star of very old age, Kepler-10c is too hot (Teq = 584 K) to retain an outgassed hydrogen atmosphere, or an accreted hydrogen-helium mixture, as shown by applying Rogers et al. (2011) calculations for Teq = 500K and the radius of Kepler-10c (all loss timescales are shorter than 1 Gyr). Had Kepler-10c accreted a massive hydrogen-helium envelope 10.6 Gyr ago and still kept some of it, its radius would have to be larger than 3 R, similar to Kepler-20c (at 15.7M in Figure 8). Therein lies the challenge, as Kepler-10c is significantly above the theoretical critical mass of 10-12 M enabling envelope accretion (Ikoma & Hori 2012; Lopez & Fortney 2013), but has none.

Kepler-10c is best characterized as a solid planet, implying that its bulk composition is dominated by rocks (silicates, judging from the star’s composition) and a significant amount of volatile material of high mean molecular weight (i.e. water) of 5% to 20%wt. Even if that water is in a separate envelope, which is likely if it is more than 10% to 15%wt (Elkins Tanton 2011), most of it will be in the form of solid high-pressure ices at age 10.6 Gyr (Zeng & Sasselov 2014). The precise amount of water in Kepler-10c cannot be constrained further, given the know compositional degeneracy of the mass-radius diagram (Valencia et al. 2007).

 

"...

[Fitz]

...j'en enleverais bien toutes planètes de moins de ~1.5 Rt, puisque rien ne les empêche d'être rocheuses..

 

Je voulais dire par là que les planètes les plus petites n'avaient rien "d'anormal" à la différence de Kepler-10 c qui est "trop" dense par rapport a ce qui est prévu et observé aujourd'hui.

 

Kepler-10c is best characterized as a solid planet, implying that its bulk composition is dominated by rocks (silicates, judging from the star’s composition) and a significant amount of volatile material of high mean molecular weight (i.e. water) of 5% to 20%wt. Even if that water is in a separate envelope, which is likely if it is more than 10% to 15%wt (Elkins Tanton 2011), most of it will be in the form of solid high-pressure ices at age 10.6 Gyr (Zeng & Sasselov 2014). The precise amount of water in Kepler-10c cannot be constrained further, given the know compositional degeneracy of the mass-radius diagram (Valencia et al. 2007).

 

Le "volatile" m'a induit en erreur, à ma première lecture j'avais compris que Kepler-10 c avait une atmosphère d'eau (sous une forme quelleconque) mais j'étais passé à coté du "most of it will be in the form of solid high-pressure ices".

 

Merci Jack ça fait du bien de ne pas être le seul à lire la littérature, je débite connerie sur connerie quand personne ne me vérifie

[jackbauer]

Le communiqué de presse du CNRS (en français) sur la première lumière de SPHERE

Y figurent des photos et des explications que n’avaient pas le communiqué de l’ESO :

http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3587.htm

[quetzalcoatl]

Le communiqué de presse du CNRS (en français) sur la première lumière de SPHERE

Y figurent des photos et des explications que n’avaient pas le communiqué de l’ESO :

http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3587.htm

 

Bonjour,

 

Je suis complètement abasourdi par la finesse de détail obtenu par cet instrument pour l'observation de la surface de Titan en infrarouge !

[elarwen]

 

Kepler-10c est fascinante : 17 masses terrestres pour 2.35 rayons terrestres ; Sa densité est de 7.10 (beaucoup plus que la Terre) ; Sa période est de 45 jours, à 0.24 U.A de son étoile. C’est donc une planète rocheuse, comme la Terre, mais en deux fois plus grosse !

 

Ca fait une pesanteur locale approximativement triple de celle de la terre! S'il y a de la vie la-dessus, ça doit être des galettes!

[Denis Udrea]

Ca fait une pesanteur locale approximativement triple de celle de la terre! S'il y a de la vie la-dessus, ça doit être des galettes!

 

Peut être, mais lorsque l'on voit la puissance d'adaptation de la vie aux conditions extrêmes (cf les "extremophiles") cela ne paraît pas aberrant.

 

Et puis [joke] il y a bien, outre-atlantique notamment (mais pas que) des humains dont la masse doit bien être trois fois celles de certains "menus" humains" et on ne peut pas dire que ce soient des galettes [/joke]

[Paul_Wi11iams]

Peut être, mais lorsque l'on voit la puissance d'adaptation de la vie aux conditions extrêmes (cf les "extremophiles") cela ne paraît pas aberrant.

 

Quand on en a parlé dans ce fil en février dernier http://www.webastro.net/forum/showthread.php?p=1786751#post1786751, le constat n'était pas trop optimiste. et à fortiori, pour que les petits extrémophiles deviennent "évolués" ce ne serait encore plus compliqué. Il serait peut-être plus facile pour une vie née dans des conditions douillettes, de s'adapter progressivement aux conditions extrêmes... plutôt que se constituer dans des conditions extrêmes au départ. Sur un super-terre, nous sommes plutôt dans le deuxième cas.

Cependant, il serait agréable de découvrir malgré tout, une atmosphère oxygénée autour d'une de ces super-terre !

[jackbauer]

Un lien (en français) du CNRS qui revient sur la découverte autour de l'étoile de Kapteyn

http://www.insu.cnrs.fr/node/4890

 

Mine de rien, c'est un peu l'équivalent de la découverte de Kepler-186f, mais à seulement 13 a.l de chez nous... Sans le bruit médiatique !

 

Par contre, se situer dans la zone d’habitabilité d’une naine rouge (comme Kepler-186 ou l’étoile de Kapteyn) n’est peut-être pas synonyme de havre pour une activité biologique foisonante, comme le souligne une étude publiée ces derniers jours :

 

http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronomie-exobiologie-il-vraiment-dur-vivre-cote-naine-rouge-53966/

 

Extrait :

«*…Il s’agit de savoir si certaines exoplanètes dans la zone d’habitabilité autour des naines rouges peuvent avoir une magnétosphère et une atmosphère suffisamment protectrices. Un groupe d’astrophysiciens états-uniens vient de déposer récemment sur arxiv un article dans lequel les chercheurs n’ont pas étudié l’effet des colères des naines rouges (qui, comme on l’a vu, est surtout problématique pour l’exobiologie au début de l’existence de ces astres), mais celui de leurs vents stellaires en continu. Les données concernant trois exoplanètes de type terrestre découvertes par Kepler et orbitant autour de naines rouges en milieu de vie ont été injectées dans un modèle numérique sur ordinateur.

Les chercheurs ont confirmé des résultats déjà obtenus. Même une exoplanète avec un bouclier magnétique comparable à celui de la Terre n’offre pas une protection sûre contre les vents stellaires de ces naines rouges. Les interactions entre ces vents, la magnétosphère et l’ionosphère de ces exoplanètes dans la zone d’habitabilité montrent en effet que les boucliers magnétiques devaient évoluer périodiquement. La plupart du temps, ils sont trop faibles pour empêcher l’érosion d’une atmosphère sous l’effet des vents stellaires…*»

Modifié 11 juin 2014 par jackbauer

[elarwen]

Même une exoplanète avec un bouclier magnétique comparable à celui de la Terre n’offre pas une protection sûre contre les vents stellaires de ces naines rouges. Les interactions entre ces vents, la magnétosphère et l’ionosphère de ces exoplanètes dans la zone d’habitabilité montrent en effet que les boucliers magnétiques devaient évoluer périodiquement. La plupart du temps, ils sont trop faibles pour empêcher l’érosion d’une atmosphère sous l’effet des vents stellaires[/i]…*»

 

Est-ce à dire que pour pouvoir abriter de la vie, une planète située autour d'une naine rouge devrait avoir un champ magnétique plus puissant?

Notre champ magnétique est dû, si je ne m'abuse, au noyau de fer de notre planète: il est donc relié à la nature "tellurique" de notre planète. Une super-terre peut-elle alors faire l'affaire?

[alfred78]

Est-ce à dire que pour pouvoir abriter de la vie, une planète située autour d'une naine rouge devrait avoir un champ magnétique plus puissant?

Notre champ magnétique est dû, si je ne m'abuse, au noyau de fer de notre planète: il est donc relié à la nature "tellurique" de notre planète. Une super-terre peut-elle alors faire l'affaire?

 

Cela dépend de choses plus complexes à mon avis, et surtout de la composition du nuage de gaz/poussières autour de l'étoile lors de la formation des planètes car la différenciation des élements (la migration au centre de la planète de certains élements) qui forment le noyau en dépend directement. Notre noyau de Fer/Nickel est issus de la migration de ces élements mais j'imagine que si il n'y en a peu au début alors le noyau sera moins riche et moins gros non ?

Modifié 12 juin 2014 par alfred78

[elarwen]

Cela dépend de choses plus complexes à mon avis, et surtout de la composition du nuage de gaz/poussières autour de l'étoile lors de la formation des planètes car la différenciation des élements (la migration au centre de la planète de certains élements) qui forment le noyau en dépend directement. Notre noyau de Fer/Nickel est issus de la migration de ces élements mais j'imagine que si il n'y en a peu au début alors le noyau sera moins riche et moins gros non ?

 

Oui, tu as probablement raison. En fait, tu as forcément raison: s'il y en a moins au départ , a priori ça donne des noyaux moins riches en matériaux magnétiques. Mais je me demande jusqu'à quel point le processus ayant (très probablement) eu lieu dans notre système solaire est "naturel".

Au départ, le rayonnement de l'étoile a tendance à pousser vers l'extérieur les molécules légères (comme l'hydrogène des planètes géantes et l'eau), et les molécules "lourdes" résistent mieux. Après, il y a la masse des noyaux planétaires en formation qui contrecarre ça, puis les phénomènes de migrations planétaires qui rebattent partiellement les cartes à des degrés divers selon les systèmes. Toute la difficulté pour les chercheurs est de quantifier ces effets.

Et puis il y a une chose: la Terre dispose d'un gros noyau fer-nickel parce qu'elle a récupéré celui de Theia lors de la collision qui a donné naissance à la Lune. Une telle collision est-elle fréquente dans l'univers? On n'en sait rien, dans le fond. Ca a très bien pu n'arriver qu'à quelques milliards de planètes telluriques dans la galaxie.

En quelle mesure la taille de l'étoile centrale a-t-elle une influence sur tous ces phénomènes? J'espère que la découverte progressive de planètes de plus en plus légères permettra de répondre à cette question.

[Fitz]

Ce qui me fait doucement sourire dans ces études qui disent régulièrement que les naines rouges détruisent les atmosphères planétaires c'est qu'elles se heurtent aux données empiriques.

 

Si l'activité des naines rouges est si abrasive, pourquoi trouve-t-on les mêmes super-terres aux atmosphères étendues mais très peu denses autour des naines rouges et des autres étoiles. Ces atmosphères sont souvent à la limite de la dispersion et pourtant elles perdurent.

[Nicolas3817]

Très bonne remarque Fitz. J'avoue que tu sèmes un peu le doute au fond de moi concernant l'interaction entre les naines rouges et leurs planètes environnantes^^

[Fitz]

Après je n'affirme rien, je ne suis pas chercheur, juste passionné et vulgarisateur à mes heures. Néanmoins les avis TRES divergents des spécialistes me laisse sceptiques.

 

C'est comme le sujet de l'activité géologique des "super-terres" rocheuses et leur capacité à produire un champ magnétique: il y a quelques temps tout les trois mois sortait un papier disant que les super-terres devaient être plus actives et plus magnétiques que la Terre, suivis de près par un autre disant le contraire.

 

Finalement cela souligne simplement notre méconnaissance des mécanismes en jeu. A moins d'arriver à un très large consensus, le travail des théoricien est de théoriser en vue de futures observation. En espérant que les instruments en construction puissent bientôt répondre à toutes ces questions...