Le télescope de surveillance des exoplanètes en transit de la NASA a été lancé en avril 2018. Après quelques mois de tests, il était prêt à commencer à cartographier le ciel austral, à la recherche de planètes en orbite autour d'étoiles relativement proches.
Nous commençons à peine un an maintenant, et le 18 juillet, TESS a tourné son attention vers l'hémisphère Nord, poursuivant la chasse aux planètes dans le ciel du Nord.
Dans le cadre de ce changement, la NASA a annoncé une poignée de nouvelles planètes fascinantes mises au point par TESS, y compris quelques mondes dans des catégories qui n'ont jamais été vues auparavant.
Combien d'exoplanètes confirmées les astronomes ont-ils trouvé jusqu'à présent? Au moment de cet enregistrement, les archives d'exoplanètes de la NASA ont un catalogue de 4 301 mondes que nous connaissons jusqu'à présent. Avec presque autant de candidats planétaires supplémentaires.
Mais au cours de l'année dernière, le dernier chasseur de planètes de la NASA, la mission TESS, a travaillé dur, rassemblant des planètes à ajouter à cette base de données en pleine croissance. C'est à mi-chemin de sa mission principale de deux ans, avec 993 mondes candidats trouvés jusqu'à présent, ainsi que 28 planètes confirmées.
Commençons par un bref historique de la mission TESS, puis nous entrerons dans les nouveaux résultats. Nous avons fait tout un épisode sur Kepler et TESS, mais voici la version courte.
La mission a été lancée le 18 avril 2018, dans le but de découvrir des exoplanètes situées à environ 300 années-lumière de la Terre.
TESS suit une orbite résonnante lunaire de 13,7 jours jamais utilisée auparavant pour une mission de vaisseau spatial. C'est exactement la moitié de la période orbitale de la Lune, ce qui provoque un équilibre approximatif des forces gravitationnelles sur le vaisseau spatial.
Au point le plus proche de son orbite, il est à seulement 108 000 km au-dessus de la surface de la Terre, le moment idéal pour transmettre toutes ses données. Il atteint ensuite 373 000 km au point culminant de son orbite, une région exempte de rayonnement piégé dans la magnétosphère terrestre.
TESS utilise quatre grandes caméras qui surveillent une grande partie du ciel sans interruption pendant 27 jours consécutifs. Ensuite, il déplace son regard vers une autre région et regarde à nouveau pendant 27 jours. Certaines régions sont uniques, mais certaines parties se chevauchent et peuvent être vues encore plus d'un mois.
Le vaisseau spatial utilise la méthode du transit pour trouver des planètes, surveillant une légère baisse de luminosité lorsqu'une planète passe devant son étoile. La quantité de pendage et le temps qu'il faut pour terminer indiquent aux astronomes la taille de la planète et son orbite.
La baisse initiale de la luminosité donne aux astronomes un indice qu'une planète pourrait être là, un candidat. Les astronomes doivent voir trois transits dans les données TESS, car d'autres phénomènes naturels peuvent imiter un transit planétaire, comme une étoile variable ou un nuage de poussière entourant l'étoile.
Ensuite, d'autres télescopes dans le monde et dans l'espace (et même des astronomes amateurs) continuent de regarder ces étoiles au cours des mois et des années, en travaillant pour confirmer que les planètes sont là et quelles sont leurs périodes orbitales réelles.
Contrairement à la mission Kepler, qui étudiait un seul endroit dans le ciel pendant une très longue période et qui montait des planètes à des milliers d'années-lumière de distance, TESS récupère les candidats planétaires qui se trouvent à environ 300 années-lumière de la Terre.
Il s'agit d'un télescope chercheur pour la prochaine génération de télescopes terrestres et spatiaux massifs comme le télescope européen extrêmement grand et le télescope spatial James Webb. Ce sont les instruments qui feront le suivi des observations et nous en diront plus sur ces planètes nouvellement découvertes.
La mission CHEOPS de l'ESA doit être lancée plus tard cette année, elle effectuera des observations de suivi des exoplanètes candidates découvertes jusqu'à présent, en essayant de réduire leur taille et leurs périodes orbitales. Grâce à CHEOPS, le nombre d'exoplanètes confirmées commencera à rattraper le nombre de candidats planétaires.
Entrons dans les nouvelles planètes.
L 98-59
Il y a environ un mois, le 28 juin 2019, les astronomes ont annoncé qu'ils avaient découvert le plus petit monde que TESS ait jamais vu.
L'étoile s'appelle L 98-59, et c'est une étoile naine M (ou une étoile naine rouge pour nous non astronomes), avec environ un tiers de la masse du Soleil.
Jusqu'à présent, trois planètes ont été découvertes dans le système. Le plus proche de l'étoile est L 98-59b, qui ne fait que 80% de la taille de la Terre, en orbite autour de son étoile tous les 2,25 jours. Il obtient environ 22 fois l'énergie de l'étoile que la Terre ne reçoit du Soleil. C'est un peu plus grand que Mars.
Ce n'est pas la plus petite planète découverte jusqu'à présent, cependant, c'est Kepler-37b, qui n'est que 20% plus grande que la Lune de la Terre.
La deuxième planète du système mesure 1,4 fois la taille de la Terre et orbite tous les 3,7 jours. La planète extérieure est 1,6 fois plus grande que la Terre et orbite tous les 7,5 jours.
Oubliez l'habitabilité. Toutes ces planètes sont totalement brûlées par leur étoile et pourraient être classées dans la zone Vénus. Ils auraient pu être plus habitables dans le passé, mais ils sont probablement beaucoup trop chauds pour la vie.
Alors allons-y.
Gliese 357
Le 31 juillet 2019, les scientifiques ont annoncé une nouvelle planète en orbite autour de l'étoile Gleise 357. C'est une autre étoile naine M, et la planète est environ 22% plus grande que la Terre.
Ce qui rend cette planète vraiment étrange, c'est qu'elle orbite environ 11 fois plus près de son étoile que Mercure.
Les premières exoplanètes jamais découvertes autour d'une étoile de la séquence principale étaient des Jupiters chauds. Des planètes avec plusieurs fois la masse de Jupiter, mais en orbite en quelques jours seulement. Celles-ci étaient considérées comme impossibles, mais elles sont là.
Maintenant, les astronomes ont trouvé une super-terre chaude. Un méga Mercure?
Puisqu'il s'agit d'une étoile naine M, elle émet moins de rayonnement que le Soleil, mais son orbite si proche fait une planète chaude.
Sans atmosphère, il aura une température de surface moyenne d'environ 254 degrés Celsius (ou 490 degrés Fahrenheit). C'est chaud, compte tenu de la température moyenne de Mercure est de 167 degrés Celsius. Mettez une atmosphère en plus pour piéger la chaleur, et ce monde sera incroyablement chaud.
Bonne nouvelle, Gliese 357 est situé à seulement 31 années-lumière de la Terre, ce qui en fait le troisième système exoplanétaire le plus proche trouvé. Ceci est un excellent exemple des planètes voisines que TESS va trouver.
Les astronomes ont également trouvé encore plus de planètes dans le système. La deuxième planète, 357c, a une masse d'environ 3,4 fois la Terre et orbite autour de l'étoile tous les 9,1 jours. Sa température moyenne est encore chaude, environ 127 degrés Celsius.
Maintenant, remarquez que j'ai dit la masse et non la taille? C'est parce que le 357c n'a pas été découvert en utilisant la méthode de transit, il n'est pas aligné pour passer directement entre nous et l'étoile comme le chaud Earth 357b. Au lieu de cela, les astronomes utilisaient un observatoire au sol pour suivre les observations en utilisant la méthode de la vitesse radiale.
C'est là que les astronomes mesurent comment l'étoile elle-même est tirée d'avant en arrière par la gravité de ses planètes. Cette technique a conduit à la découverte de la seconde planète.
Et cela a également conduit à la découverte d'une troisième planète encore plus intrigante: Gliese 357d.
Cette planète a environ 6,1 fois la masse de la Terre et prend environ 55,7 jours pour orbiter autour de l'étoile. Sa température moyenne est d'environ -53 ° C, ce qui signifie probablement qu'elle est couverte de glaciers et de neige, mais elle est toujours théoriquement à l'intérieur de la zone habitable de l'étoile en fonction de l'épaisseur de l'atmosphère.
C'est une super Terre, environ le double de la taille de la Terre, mais probablement faite de roche comme notre propre planète.
TOI 270
En plus de l'annonce des planètes à Gliese 357, l'équipe TESS a annoncé trois planètes supplémentaires autour de l'étoile UCAC4 191-004644, ou TESS Object of Interest 270, ou TOI 270, située à environ 73 années-lumière de la constellation de Pictor.
Encore une fois, c'est une étoile naine M, avec seulement environ 40% de la masse et de la taille du Soleil, et une température de surface beaucoup plus froide.
La planète intérieure, TOI 270 b, est probablement un monde rocheux environ 25% plus grand que la Terre, en orbite autour de son étoile tous les 3,4 jours à une distance 13 fois plus proche que Mercure. Parce que c'est un transit, ils ne pouvaient pas atteindre directement la masse, mais sur la base de simulations, c'est environ 1,9 fois la masse de la Terre.
Mais c'est un brûleur, avec une température moyenne de 254 degrés Celsius.
La prochaine planète du système est TOI 270 c. C'est 2,4 fois plus grand que la Terre, orbite tous les 5,7 jours et pourrait être décrit comme un mini-Neptune, avec une masse probable d'environ 7 fois la Terre.
La troisième planète, TOI 270 d, fait 2,1 fois la taille de la Terre, orbite tous les 11,4 jours et fait probablement 2,1 fois la taille de la Terre. Encore une fois, un autre mini-Neptune, mais avec une température moyenne de 66 degrés Celsius. C'est chaud, mais pas trop chaud.
Bien sûr, les trois planètes sont probablement verrouillées à leur étoile, ce qui signifie qu'elles montrent toujours le même côté. Le côté vers l'étoile est chaud, le côté éloigné de l'étoile est froid. Mais il pourrait y avoir un endroit raisonnable juste sur le terminateur, au bord de la planète entre le jour et la nuit.
Nous n'avons en fait rien de tel dans le système solaire. Un monde qui se situe entre la taille et la masse des petites planètes terrestres et des plus grandes géantes gazeuses du système solaire extérieur. Cela en fait une cible fascinante pour la prochaine génération de télescopes, comme James Webb. TOI 270 sera haut dans le ciel pour Webb pendant la moitié de l'année, donc il l'étudiera en profondeur.
Donc nous en sommes là. Cela fait plus d'un an que TESS a commencé ses opérations scientifiques, balayant complètement le ciel de l'hémisphère sud, et présentant près de 1000 candidats planétaires et 28 exoplanètes confirmées.
Le temps passe vraiment. Il a trouvé des super-terres chaudes, des mini-neptunes, et maintenant le vaisseau spatial tourne son regard vers le ciel du Nord, et j'espère qu'il en trouvera encore plus. J'ai hâte de voir ce qui se passera ensuite, et je suis sûr que je vais vous donner une autre grosse mise à jour dans un an.
