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CoRoT-9b, une nouvelle planète géante à température modérée

Combinant 145 jours de mesures obtenues par le satellite CoRoT du CNES à celles du spectrographe HARPS de l’ESO, une équipe européenne vient de découvrir une nouvelle planète particulièrement intéressante : CoRoT-9b. Ses dimensions sont proches de celles de Jupiter, et elle tourne autour d'une étoile semblable au Soleil dans la constellation du Serpent, à quelques 1500 années lumière de la Terre. Ce qui rend remarquable cette planète vue en transit, c'est qu'elle est 10 fois plus loin de son étoile que les "Jupiters chauds" détectés à ce jour. Sa température de surface est d'environ 100°C, ce qui la place entre les Jupiters chauds et notre Jupiter, ouvrant ainsi la voie à l'étude d'un nouveau régime météorologique. La découverte de CoRoT-9b, à laquelle ont participé plusieurs chercheurs des laboratoires français (1), est publiée le 18 mars par la revue Nature.

"CoRoT-9b est une exoplanète assez semblable aux planètes de notre Système Solaire, elle a la taille de Jupiter et l'orbite de Mercure", souligne Hans Deeg, le chercheur de l'Institut d'Astrophysique des Iles Canaries (Espagne) qui a mené l'équipe de près de 60 astrophysiciens européeens. Claire Moutou, du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, ajoute qu'"il s'agit d'une planète géante tempérée avec un immense potentiel pour des recherches futures plus approfondies, sur ses caractéristiques physiques et son atmosphère".

Grâce à l'analyse de ses transits avec CoRoT (Convection, Rotation et Transits), un télescope spatial conçu et opéré par le CNES depuis 2007, l'information mesurée sur CoRoT-9b est supérieure à celle disponible sur d'autres planètes semblables. Jusqu'à présent on a découvert environ 430 exoplanètes, dont seulement 70 sont vues en transit devant leur étoile. Les transits ont lieu quand la planète bloque une partie de la lumière en passant entre son étoile et l’observateur, permettant ainsi la mesure du diamètre et de la période orbitale de la planète. Le fait que la période orbitale de CoRoT-9b soit de 95 jours terrestres implique que le rayonnement qu’elle reçoit de son étoile est modéré, en comparaison avec la plupart des planètes en transit détectées à ce jour dont l’année ne dure que quelques jours (ou moins de un jour, comme CoRoT-7b, voir communiqué).

Le satellite spatial CoRoT a identifié la planète après 145 jours d'observations durant l'été 2008, période pendant laquelle deux transits ont été observés. Des observations avec l'instrument HARPS de l'Observatoire Européen Austral (ESO) au Chili ont ensuite permis d'établir que CoRoT-9b était bien une planète, de type géante gazeuse comme Jupiter. Cette nouvelle planète reste à une distance relativement grande de son étoile, semblable à l'orbite de Mercure autour du Soleil, ce qui a favorisé l'application de modèles d'évolution planétaire similaires à ceux des planètes géantes du système solaire. L’astrophysicien Tristan Guillot, de l’Université de Nice, indique que, selon ces modèles, « la planète est composée majoritairement d'hydrogène et d'hélium, mais elle peut contenir jusqu'à 20 masses terrestres d'autres éléments, dont de l'eau et des roches à haute pression et haute température. Elle est donc très semblable à Saturne et Jupiter ». La température de la surface gazeuse fluctue entre -20 et +150 degrés Celsius, avec des variations faibles entre le jour et la nuit, et la possible présence d'une couche de nuages très réfléchissante.

L'équipe internationale d'astronomes qui a pris part à la découverte signale que ce sont précisément les planètes géantes tempérées qui forment le plus important groupe de planètes connues jusqu'à présent. CoRoT-9b est la première d'entre elles dont l’étude détaillée est possible. « Elle peut ainsi permettre de mieux comprendre cette famille de planètes et ouvrir la voie à une meilleure compréhension de l'atmosphère des planètes géantes froides », indique Magali Deleuil du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille et responsable du programme exoplanète de CoRoT.

Le télescope spatial CoRoT a été conçu par le CNES avec des contributions d'Autriche, d’Allemagne, d’Espagne, de Belgique, du Brésil, et de l'Agence Spatiale Européenne, spécifiquement pour la détection d'exoplanètes en transit et l’étude de la sismologie des étoiles. Le programme exoplanète de CoRoT bénéficie de l’appui de plusieurs télescopes terrestres, avec en particulier pour CoRoT-9b: IAC-80 de l'Observatoire du Teide (Espagne); l'Observatoire Wise (Israël); le Télescope Faulkes North de l'Observatoire Las Cumbres (Global Telescope Network, USA); le télescope 1.93m de l’Observatoire de Haute Provence (France) avec l’instrument SOPHIE, le télescope de 3,6m de l’ESO (Chili) équipé du spectrographe HARPS, et le Very Large Telescope de l’ESO avec le spectrographe UVES. Le programme scientifique de CoRoT a récemment été prolongé jusqu'à la fin mars 2013.

Vue d'artiste de la planète extrasolaire CoRoT-9b
Vue d'artiste de la planète CoRoT-9b
© 2010 ESO/Instituto de Astrofísica de Canarias

 


(1) L'équipe scientifique est constituée de :

H.J. Deeg, C. Moutou, A. Erikson, Sz. Csizmadia, B. Tingley, P. Barge, H. Bruntt, M. Havel, S. Aigrain, J.M. Almenara, R. Alonso, M. Auvergne, A. Baglin, M. Barbieri, W. Benz, A. S. Bonomo, P. Bordé, F. Bouchy, J. Cabrera, L. Carone, S. Carpano, M. Deleuil, R. Dvorak, S. Ferraz-Mello, M. Fridlund, D. Gandolfi, J.-C. Gazzano, M. Gillon, P. Gondoin, E. Guenther, T. Guillot, R. den Hartog, A. Hatzes, M. Hidas, G. Hébrard, L. Jorda, P. Kabath, H. Lammer, A. Léger, T. Lister, A. Llebaria, C. Lovis, M. Mayor, T. Mazeh, M. Ollivier, M. Pätzold, F. Pepe, F. Pont, D. Queloz, M. Rabus, H. Rauer, D. Rouan, J. Schneider, A. Shporer, B. Stecklum, R. Street, S. Udry, J. Weingrill et G. Wuchterl

Institutions participantes :

Instituto de Astrofisica de Canarias, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (INSU-CNRS, Université de Provence, OAMP), Observatoire de Paris (LESIA et LUTh, INSU-CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris-Diderot), German Aerospace Center, University of Exeter, Observatoire de Genève, Universität Bern, Institut d'Astrophysique Spatiale (Orsay, INSU-CNRS/Université Paris XI), Institut d'Astrophysique de Paris (INSU-CNRS, Université Pierre et Marie Curie), Universität zu Köln, ESA/ESTEC, University of Vienna, Universidade de Sao Paulo, Thüringer Landessternwarte, University of Liège, Observatoire de la Côte d'Azur (INSU-CNRS, IRD, Université de Nice Sophia-Antipolis), Las Cumbres Observatory, Space Research Institute Graz, Tel Aviv University, University of Sydney, Universita di Padova, Observatoire de Haute Provence (INSU-CNRS, OAMP), Oxford Astrophysics et CalTech.
Contacts IAP :
François Bouchy
Observatoire de Haute-Provence
Institut d’Astrophysique de Paris
CNRS-UPMC
98bis, bd Arago
F-75014 Paris
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Tél. : 33-4-9270-6494
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18 mars 2010