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Paris, 18 mai 2006

Le trident de Neptune : découverte de trois nouvelles exoplanètes

Trois nouvelles exoplanètes de 10, 12 et 18 fois la masse de la Terre ont été découvertes par une équipe européenne d'astronomes(1), comprenant des chercheurs du CNRS. Ces planètes tournent autour d'une étoile à peine moins massive que notre Soleil et située dans la constellation de la Poupe à environ 40 années-lumière de notre système solaire. Les modèles de formation et d'évolution planétaire indiquent que les 2 planètes intérieures doivent être rocheuses et que la planète extérieure doit avoir une enveloppe gazeuse surmontant un noyau de roches et de glace. Cette dernière est située dans la zone « habitable », c'est-à-dire à une distance de son étoile où l'eau liquide pourrait être présente. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature du 18 mai 2006.

Au cours des onze dernières années, 180 planètes ont été détectées autour d'étoiles similaires à notre Soleil. Les plus petites d'entre elles ont des masses comprises entre 5 et 20 fois celle de la Terre et sont pour la plupart très proches de leur étoile avec des périodes orbitales de seulement quelques jours.

Le résultat, obtenu par l'équipe européenne d'astronomes, décrit un nouveau système planétaire aux caractéristiques se rapprochant de celles de notre système solaire. En utilisant le spectrographe HARPS installé au foyer du télescope de l'ESO à La Silla au Chili, les chercheurs ont découvert que 3 planètes de 10, 12 et 18 fois la masse de la Terre tournaient autour de l'étoile HD69830 à peine moins massive que notre Soleil et ayant un âge compris entre 4 et 10 milliards d'années. Des simulations montrent que ces trois planètes, situées à 0,07, 0,18 et 0,63 UA(2) de leur étoile, sont dans une configuration stable. D'autres simulations basées sur des modèles de formation planétaire ont établi que la planète interne devait être essentiellement rocheuse, la seconde moitié rocheuse moitié gazeuse et que la plus extérieure devait avoir une enveloppe gazeuse surmontant un noyau de roches et de glace. Cette dernière s'avère être située dans la zone habitable, c'est à dire à une distance de son étoile où l'eau liquide peut être présente à la surface des planètes solides.

Ce système planétaire appelé aussi « Trident de Neptune » offre par ailleurs une particularité : le satellite Spitzer de la Nasa a révélé une forte émission infra-rouge, attribuée à un anneau d'astéroïdes situé entre la deuxième et la troisième exoplanète, qui connaîtrait de nombreuses collisions formant ainsi des petits grains de silicates cristallins d'un diamètre de l'ordre du micron. Ce résultat indique que le système est en évolution.

L'étude des planètes extra-solaires est devenue un des domaines prioritaires de l'astronomie actuelle tant au sol que dans l'espace, avec comme finalité la compréhension de l'origine du système solaire, de la Terre en particulier et à plus long terme la recherche de la vie ailleurs dans le Cosmos.

Trident de Neptune

© Institut de Physique de Bern

Illustration schématique de la position et de la structure interne des trois planètes du
« trident de Neptune ».



Notes :

1) L'équipe comprend : C. Lovis, M. Mayor, F. Pepe. D. Queloz, S. Udry : Observatoire de Genève ; Y. Alibert, W. Benz, C. Mordasini : Université de Berne ; J.L. Bertaux : Service d'Aéronomie (CNRS, Universités de Paris VI et Versailles St-Quentin) ; J.P. Sivan : Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (CNRS, Université Aix-Marseille I) ; F. Bouchy : Institut d'Astrophysique de Paris (CNRS, Université Parsi VI) / Observatoire de Haute Provence (CNRS) ; A.C.M. Correia : Université de Aveiro, Portugal ; J. Laskar : IMCCE (Observatoire de Paris, CNRS, Université de Paris VI) ; N.C. Santos : Université de Lisbonne, Portugal.
2) 1 unité astronomique = 150 millions de km, distance Terre-Soleil

Références :

« An extrasolar planetary system with three Neptune-Mass Planets », Lovis, C., Mayor, M., Pepe, F., Alibert, Y., Benz, W. Bouchy, F., Correia, A.C.M., Laskar, J., Mordasini, C., Queloz, D., Santos, N.C., Udry, S., Bertaux, J.-L., Sivan, J.-P. Nature, 18 mai 2006.

Contacts :

Chercheurs
François Bouchy
T 01 44 32 80 79
bouchy@iap.fr

Jacques Laskar
laskar@imcce.fr
tel : 01 04 51 21 14

INSU
Philippe Chauvin
T 01 44 96 43 36
philippe.chauvin@cnrs-dir.fr

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