Les scientifiques ont découvert une nouvelle planète en orbite autour d'une étoile semblable au soleil, et l'exoplanète est la plus petite jamais trouvée dans les données de la mission Kepler. La découverte de la planète est le fruit d’une collaboration entre les scientifiques de Kepler et un consortium de chercheurs internationaux qui emploient l’astérosismologie - mesurant les oscillations de la luminosité de l’étoile causées par des tremblements d’étoiles continus et transformant ces infimes variations de la lumière de l’étoile en sons.
"C'est essentiellement écouter l'étoile en mesurant les ondes sonores", a déclaré Steve Kawaler, de l'Iowa State University aux États-Unis, et membre de l'équipe de recherche. "Plus l'étoile est grosse, plus la fréquence ou le" pitch "de sa chanson est faible."
Les mesures effectuées par les astrosismologues ont permis à l'équipe de recherche Kepler de mesurer plus précisément le minuscule Kepler-37b, ainsi que de révéler deux autres planètes dans le même système planétaire: une légèrement plus petite que la Terre et une deux fois plus grande.
Bien que Kepler 37b soit probablement une planète rocheuse, ce ne serait pas un endroit idéal pour vivre. Il fait probablement très chaud - avec une surface qui couve et sans atmosphère.
"En raison de sa taille extrêmement petite, semblable à celle de la lune terrestre, et de sa surface hautement irradiée, Kepler-37b est très probablement une planète rocheuse sans atmosphère ni eau, similaire à Mercure", a écrit l'équipe dans son article, qui était publié cette semaine dans Nature. "La détection d'une si petite planète montre pour la première fois que les systèmes stellaires hébergent des planètes beaucoup plus petites et beaucoup plus grandes que tout ce que nous voyons dans notre propre système solaire."
L'étoile hôte, Kepler-37, se trouve à environ 210 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Lyre. Les trois planètes tournent autour de l'étoile à une distance inférieure à la distance de Mercure au Soleil, ce qui suggère qu'il s'agit de mondes très chauds et inhospitaliers. Kepler-37b orbite tous les 13 jours à moins d'un tiers de la distance de Mercure du Soleil. La température de surface estimée de cette planète fumante, à plus de 800 degrés Fahrenheit (700 Kelvin), serait suffisamment chaude pour faire fondre le zinc en un sou. Kepler-37c et Kepler-37d, en orbite tous les 21 jours et 40 jours, respectivement.
La taille de l'étoile doit être connue afin de mesurer avec précision la taille de la planète. Pour en savoir plus sur les propriétés de l'étoile Kepler-37, les scientifiques ont examiné les ondes sonores générées par le mouvement d'ébullition sous la surface de l'étoile.
"La technique de la sismologie stellaire est analogue à la façon dont les géologues utilisent les ondes sismiques générées par les tremblements de terre pour sonder la structure intérieure de la Terre", a déclaré Travis Metcalfe, qui fait partie du Kepler Asteroseismic Science Consortium.
Les ondes sonores voyagent dans l'étoile et ramènent des informations à la surface. Les ondes provoquent des oscillations que Kepler observe comme un scintillement rapide de la luminosité de l’étoile. Les oscillations à haute fréquence à peine perceptibles de la luminosité des petites étoiles sont les plus difficiles à mesurer. C'est pourquoi la plupart des objets précédemment soumis à une analyse astérosismique sont plus grands que le Soleil.
"L'étude de ces oscillations a été effectuée depuis longtemps avec notre propre soleil", a déclaré Metcalfe au magazine Space, "mais la mission Kepler l'a étendu à des centaines d'étoiles semblables au soleil. Kepler-37 est l'étoile la plus fraîche, ainsi que la plus petite étoile qui a été mesurée avec l'astérosie. »
Kepler-37 a un rayon de seulement les trois quarts du Soleil. Metcalfe a déclaré que le rayon de l'étoile est connu avec une précision de 3%, ce qui se traduit par une précision exceptionnelle de la taille de la planète.
Metcalfe a lancé une organisation à but non lucratif pour aider à collecter des fonds de recherche pour le Kepler Asteroseismic Science Consortium. Le projet Pale Blue Dot permet aux gens d'adopter une étoile pour soutenir l'astérosismologie, car il n'y a pas de financement de la NASA pour l'astérosismologie.
"Une grande partie de l'expertise en la matière existe en Europe et non aux États-Unis, donc comme mesure d'économie, la NASA a externalisé cette recherche particulière pour la mission Kepler", a déclaré Metcalfe, "et la NASA ne peut pas financer des chercheurs dans d'autres pays."
Découvrez comment vous pouvez aider cette recherche en adoptant l'une des étoiles Kepler sur le site Web du projet Pale Blue Dot.
Le vaisseau spatial Kepler porte un photomètre, ou photomètre, pour mesurer les changements de luminosité des étoiles sur lesquelles il se concentre dans la région du Cygne dans le ciel.
Metcalfe a déclaré que cette découverte avait pris beaucoup de temps à vérifier, car la signature de cette très petite exoplanète était difficile à confirmer, pour s'assurer que la signature ne provenait pas d'autres sources telles qu'une étoile binaire éclipsante.
Kawaler a déclaré que Kepler envoyait aux astronomes des données de photométrie qui sont "probablement les meilleures que nous verrons de notre vivant", a-t-il dit, ajoutant que cette dernière découverte montre "que nous avons une technologie éprouvée pour trouver de petites planètes autour d'autres étoiles."
"Nous avons découvert une planète plus petite que n'importe quelle autre de notre système solaire en orbite autour de l'une des rares étoiles à la fois brillante et silencieuse, où la détection du signal était possible", a déclaré Thomas Barclay, auteur principal du journal Nature. "Cette découverte montre que les planètes proches peuvent être plus petites, mais aussi beaucoup plus grandes, que les planètes en orbite autour de notre soleil."
Et y a-t-il plus de petites planètes comme celle-là, qui n'attendent que d'être trouvées?
Comme l'équipe l'a écrit dans son article, "Bien qu'un échantillon d'une seule planète soit trop petit pour être utilisé pour déterminer les taux d'occurrence, il donne du poids à la croyance que l'occurrence de la planète augmente de façon exponentielle avec la diminution de la taille de la planète."
Sources: entretien téléphonique avec Travis Metcalfe, Iowa State University, NASA / JPL
