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Exoplanètes du système Kepler-62

Deux nouveaux systèmes planétaires

   Catégorie : exoplanètes
Mise à jour 20 avril 2013

Déjà en décembre 2011, la NASA confirmait la découverte de la première planète située dans la "zone habitable", de son étoile. Il s'agissait de l'exoplanète kepler-22b. En avril 2013 deux nouveaux systèmes planétaires sont découverts, Kepler-62 et Kepler-69. Le système Kepler-62 possède cinq planètes, 62b, 62c, 62d, 62e et 62f. Le système Kepler-69 dispose de deux planètes, 69b et 69c dont  trois super-Terres (Kepler-62e, 62f et 69c) sont dans la "zone habitable" c'est à dire qu'elles pourraient contenir de l'eau liquide.
Kepler-62 est un système plus petit et plus froid que le soleil. Kepler-62f, de 'composition rocheuse', a une taille seulement 40 pour cent plus grande que celle de la Terre, et elle se situe dans la zone habitable de son étoile, elle orbite en 267 jours. Kepler-62e, a une taille 60 pour cent plus grande que celle de la Terre, et elle aussi se situe dans la zone habitable de son étoile. Cependant elle orbite sur le bord intérieur de la zone habitable en 122 jours. La troisième planète, Kepler-69c, dont on ne connait pas la composition, est 70 pour cent plus grande que la taille de la Terre, et son orbite de 242 jours (comme Vénus) est dans la zone habitable de l'étoile Kepler-69, similaire à notre soleil.
Depuis que les scientifiques savent détecter des exoplanètes, ils cherchent des mondes semblables à notre Terre car le but ultime est bien sûr de trouver dans l'univers, des conditions  favorables à l'apparition de la vie, pour résoudre cette question angoissante qui perturbe l'humanité depuis toujours, "sommes nous seuls dans l'univers ?".

 

Chaque découverte nous rapproche un peu plus de cet objectif, ce n'est maintenant qu'une question de temps avant que nous sachions si notre galaxie fourmille de planètes comme la Terre, ou si nous sommes une rareté.
Kepler, le télescope spatial de plus d'une tonne, est parti en direction de la voie lactée, le 6 mars 2009 à la recherche de planètes extrasolaires ou exoplanètes.
Les planètes que le télescope Kepler va rechercher, sont des exoterres de petites tailles, 2 à 20 fois la taille de la Terre, celles que le télescope spatial Corot, en orbite depuis 2003, ne peut apercevoir.
"Le vaisseau spatial Kepler s'avère être une rock star de la science», a déclaré John Grunsfeld, administrateur adjoint de la Direction des missions scientifiques au siège de la NASA à Washington.
Le télescope spatial Kepler observe simultanément et en continu la luminosité de plus de 150 000 étoiles.
"Kepler a apporté un regain de découvertes astronomiques et nous faisons d'excellents progrès pour déterminer si des planètes comme la nôtre sont l'exception ou la règle." a déclaré William Borucki, Kepler scientifique chercheur principal au Centre de recherche de la NASA, dans un article publié dans la revue "Science".

 kepler-62 exoplanètes dans la zone habitable

Image : Tailles relatives de toutes les planètes habitables de la zone découverte en avril 2013 aux côtés de la Terre. De gauche à droite: Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-62e, Kepler-62f et la Terre (à l'exception de la Terre, ce sont des images d'artistes). Crédit image: NASA Ames / JPL-Caltech.

Le système planétaire Kepler-62

    

Les deux planètes de la zone habitable, Kepler-62e et 62f en orbite autour de Kepler-62 ont trois compagnons sur des orbites plus proches de leur étoile. Deux sont plus grandes que la Terre et une a la taille de Mars, ce sont Kepler-62b, Kepler-62c et Kepler-62d. Elles orbitent autour de leur étoile, respectivement en 5, 12, et 18 jours,  ce qui les rend très chaudes et inhospitalières pour la vie telle que nous la connaissons sur Terre. Les cinq planètes du système orbitent autour de Kepler-62 dont la taille mesure à peine les deux tiers de la taille du soleil avec seulement un cinquième sa luminosité. L'étoile Kepler-62, située à 1 200 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Lyre, est âgée de sept milliards d'années, 2 milliards d'années plus vieille que le soleil. Le système Kepler-69 appartient à la même classe d'étoiles que notre soleil, de Type-G, il est de 93 pour cent de la taille du soleil et 80 pour cent aussi lumineux. Il est situé à environ 2 700 années-lumière de la Terre dans la constellation du Cygne. Kepler-69c est 70 % plus grande que la Terre, et son orbite de 242 jours (comme Vénus) est dans la zone habitable de l'étoile Kepler-69. Son compagnon, connu sous le nom de Kepler-69b, est plus de deux fois plus grande que la Terre et tourne autour de son étoile en 13 jours. «Nous connaissons qu'une seule étoile qui héberge une planète avec la vie, le soleil. Trouver une planète dans la zone habitable autour d'une étoile comme notre soleil est une étape importante en vue de trouver véritablement des planètes comme la Terre», a déclaré Thomas Barclay, Kepler scientifique à l'Espace Bay Environmental Research Institute à Sonoma, en Californie, et principal auteur de la découverte de Kepler-69 publié dans l'Astrophysical Journal.

 

Quand une planète, "candidate à la vie", transite ou passe devant l'étoile, par rapport au télescope spatial, un pourcentage de lumière de l'étoile est bloquée. La baisse de la luminosité de la lumière des étoiles révèle la taille de la planète en transit devant son étoile. En utilisant cette méthode des transits, Kepler a détecté 2 740 candidates. En utilisant diverses techniques d'analyse, aidés aussi par les télescopes au sol, 122 planètes ont été confirmées. Au début de la mission, le télescope Kepler ne trouvait que des planètes géantes gazeuses, des «Jupiters chaudes», sur des orbites très proches de leurs étoiles, plus faciles à détecter en raison de leur taille et de très courtes périodes orbitales. Pour détecter une planète comme la Terre cela prend trois ans car il faut attendre qu'elle accomplisse les trois transits nécessaires pour être acceptée comme une planète candidate.
Il est probable qu'à partir de 2013, 3 ans après ses premières observations, le télescope Kepler inonde les scientifiques de candidates à analyser.
Le Space Telescope Science Institute à Baltimore, archive, héberge et diffuse les données scientifiques de la mission Kepler.

nota : Un transit se produit à chaque fois que la planète passe entre son étoile et l'observateur, à ce moment là, la planète occulte un peu de la lumière de l'étoile, produisant un assombrissement périodique détectable.
Kepler a besoin au moins de trois transits pour vérifier un signal comme celui d'une planète.

 Système kepler-62

Image : Le système Kepler-62, ce schéma compare les planètes du système solaire interne à Kepler-62, un système à cinq planète, situé à environ 1200 années-lumière de la Terre. Les scientifiques ne savent pas encore si les planètes situées dans la zone habitable de ce système ont une prédominance rocheuse, une composition entièrement gazeuse ou liquide. Mais il est possible que dans l'atmosphère ces mondes il y ait une possibilité de découvrir la vie. Crédit image: NASA Ames / JPL-Caltech .

Le bon coin pour vivre

    

La zone habitable circumstellaire ou écosphère est une sphère théorique entourant une étoile dans laquelle la température à la surface des planètes en orbite, permettrait l'apparition d'eau liquide. L'eau liquide est vitale, à cause de son rôle, dans les réactions biochimiques. Elle possède des propriétés qui servent de catalyseur pour la production de substances chimiques nécessaires à la vie.
Frank Drake a calculé la distance de cette zone dans son équation de 1961. Cette équation prend en compte la taille, la luminosité de l'étoile et la luminosité du Soleil.
Une étoile qui possède 25 % de la luminosité du Soleil, aura une zone habitable centrée à environ 0,50 UA. Une étoile qui possède deux fois la luminosité du Soleil, aura une zone habitable centrée à 1,41 UA.
Une zone habitable (ZH) ne veut pas dire qu'elle contient en son sein la vie, mais qu'il y a une possibilité en fonction de multiples autres facteurs, qu'une planète tellurique abrite la vie.
Par exemple, la Terre abrite la vie mais la Lune, située dans la même zone, est stérile.
La planète candidate au développement de la vie, doit être suffisamment massive pour empêcher l'eau de s'échapper. De plus la zone habitable n'est pas une zone figée, elle évolue en fonction de la température de l'étoile, comme au cours de leur évolution les étoiles deviennent de plus en plus brillantes et de plus en plus chaudes, la zone habitable s'éloigne logiquement de l'étoile. Une planète devra donc rester le plus longtemps possible dans cette zone, pour développer toutes les molécules nécessaires à une forme de vie.
Pour déterminer l'habitabilité d'une planète, il ne faut pas rechercher toutes les conditions que notre Terre réunie, sinon aucune autre planète dans l'Univers ne pourrait y abriter la vie, chaque planète étant unique. Seule la condition d'avoir de l'eau liquide semble nécessaire, elle est considérée comme un élément indispensable à un écosystème viable car elle favorise énormément le transport des matériaux nécessaires à une activité biochimique.

 

L'eau est un élément parfait pour dissoudre les matériaux, elle stocke très bien les éléments chimiques.
Donc, la vie peut être présente en dehors des zones habitables, il suffit qu'il y ait de l'eau liquide à la surface ou en profondeur d'une planète tellurique, une source d'énergie et des substances chimiques dont la vie a besoin pour construire ses matériaux.
Les astrobiologistes pensent que certaines formes de vie peuvent exister sur d'autres objets de notre système solaire comme Europe, une lune galiléenne de Jupiter à 500 millions de km de la Terre. Europe est une boule couverte de glace de la taille de notre Lune et possède un océan de plusieurs dizaines de km de profondeur, maintenu liquide par l'énergie des forces de marée de Jupiter. La friction causée par cet étirement, provoque une chaleur suffisante pour maintenir l'eau liquide en dessous de la surface gelée.
La recherche des exoplanètes a débuté en 1990 et en 2013 seulement 1010 exoplanètes étaient référencées.

DateExoplanetsCandidatesConfirmed
    
July 20155 5833 7041 879

Size Breakdown 
  
Stars with Planets1 167
Multi-planet Systems471
Gas Giant465
Hot Jupiter1 098
Super Earth210
Terrestrial92
Unknown14
 zone habitable circumstellaire ou écosphère

Image : Le bon coin pour vivre, c'est la zone habitable. L'image représente l'écosphère ou la zone habitable d'un système solaire en fonction de sa luminosité et de sa masse. La vie peut malgré tout, être présente en dehors des zones habitables, il suffit qu'il y ait de l'eau liquide, une source d'énergie et des substances chimiques dont la vie a besoin pour construire ses matériaux. Trouver l'eau liquide c'est trouver la vie...

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