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Exoplanète : comment le télescope Kepler a découvert une cousine de la Terre

Julien Bergounhoux

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Exoplanète : comment le télescope Kepler a découvert une cousine de la Terre

Vue d'artiste de Kepler-186f, élaborée à partir d'indications des chercheurs de la Nasa.

© NASA Ames - SETI Institute - JPL-Caltech

La quête d'une possible vie extraterrestre, ou d'un futur monde d'accueil pour la race humaine, sont parmi les sujets qui inspirent le plus de rêves à la population. La découverte par le télescope spatial Kepler de la première exoplanète de taille similaire à la Terre dans la zone habitable autour d'une étoile constitue donc une nouvelle majeure.

La Nasa vient d'annoncer que son téléscope spatial Kepler a découvert la première exoplanète d'une taille comparable à celle de la Terre se trouvant dans la "zone habitable" de son système (une distance entre une planète et son étoile à laquelle de l'eau peut exister sous forme liquide à sa surface). La planète, nommée Kepler-186f (faisant partie du système Kepler-186), est la première regroupant toutes ces caractéristiques à être découverte. D'autres planètes avaient déjà été découvertes dans des zones habitables, mais leur taille était de 40% supérieure à celle de la Terre, rendant l'estimation et la compréhension de leur composition difficile.

Situé à 500 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Cygne, le système Kepler-186 héberge également quatre autres planètes. Celles-ci tournent avec Kepler-186f autour d'une étoile naine de classe-M. Les années sur Kepler-186f sont de 130 jours. L'étoile de Kepler-186 est moins lumineuse que notre soleil (la température à sa surface n'est "que" de 3 500 °C), et la luminosité sur Kepler-186f à midi équivaut à celle qui précède le coucher de soleil sur Terre.

A noter que se trouver dans la "zone habitable" ne signifie pas nécessairement que la planète en elle-même est habitable. La température à sa surface dépend fortement de la composition de son atmosphère, qui n'est pas connue. Car bien que la taille de Kepler-186f soit connue, sa masse et sa composition ne le sont pas. Cependant des recherches précédentes laissent à penser qu'une planète de cette taille est probablement rocheuse. A terme, de futures missions, par exemple TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ou le téléscope James Webb, permettront de déterminer ces paramètres : masse, composition rocheuse et conditions atmosphériques.

LES EXOPLANÈTES, TERRAIN DE CHASSE DE KEPLER

Kepler est un satellite mesurant 4,7 m par 2,7 m et pesant plus d'une tonne. Lancé le 7 mars 2009 par une fusée Delta-II, il observe les étoiles depuis l'orbite terrestre à l'aide d'un téléscope (type chambre de Schmidt) de 0,95 m de diamètre. Il est équipé de 42 capteurs CCD (charge-coupled device) d'une résolution de 2 200 x 1 024 pixels chacun, résultant en une résolution totale de 95 mégapixels. Ces clichés étant trop grands pour être stockés et/ou transmis sur Terre, ils sont automatiquement redécoupés pour n'en conserver que les segments jugés intéressants (qui ne font plus que 5,4 millions de pixels), qui sont stockés sur les 16 Go de mémoire interne du satellite avant d'être communiqués aux chercheurs.

Kepler est la première mission dédiée à la recherche d'exoplanètes, et le télescope observe à cette fin en permanence la luminosité de plus de 150 000 étoiles situées dans une région particulière de la voie lactée. La mission ne devait durer que 3 ans et demi à l'origine, mais elle a été prolongée jusqu'en 2016. Environ 3 500 candidats ont été détectés lors des trois premières années de travail, mais après une mise à jour importante des méthodes de calcul en janvier 2014, le nombre de détections a été très nettement amplifié et compte désormais 3 538 planètes potentielles. L'augmentation la plus importante est venue des exoplanètes de taille similaire à la Terre.

La prochaine étape dans la recherche de planètes "sœurs" à la nôtre sera de mesurer la composition chimique des candidats détectés, afin de s'assurer qu'ils soient réellement propices au développement et au maintien de la vie.

Trois chercheurs du Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux) ont participé à la mission, qui incluait également les équipes du SETI en plus de celles du Centre de recherche Ames de la Nasa. Les résultats seront publiés dans le magazine Science ce vendredi 18 avril.

Plus d'informations sur Kepler et sa mission sont disponibles sur son site officiel

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