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Gliese 581

Gliese 581 est une étoile naine rouge située dans la constellation de la Balance à 20,5 années-lumière du Système solaire[5] - [6]. Il s'agissait en de la 87e plus proche étoile connue[7]. Six exoplanètes ont été détectées autour de Gliese 581 dont deux, Gliese 581 c et Gliese 581 d, sont les premières exoplanètes à avoir été trouvées dans la zone habitable de leur étoile[8]. L'existence de Gliese 581 d, g et f est néanmoins mise en doute en , car les signaux ayant permis de les découvrir ne seraient que des artefacts liés à l'activité magnétique de l'étoile[9].

Gliese 581
Description de cette image, également commentée ci-après
Le système planétaire de Gliese 581.
Données d'observation
(époque J2000.0)
Ascension droite 15h 19m 26,8250s
Déclinaison −07° 43′ 20,209″
Constellation Balance
Magnitude apparente +10,56

Localisation dans la constellation : Balance

(Voir situation dans la constellation : Balance)
Caractéristiques
Type spectral M3V
Indice B-V 1,60
Variabilité BY Draconis
Astrométrie
Vitesse radiale −9,5 km/s
Mouvement propre μα = −1 224,55 mas/a
μδ = −99,51 mas/a
Parallaxe 159,52 ± 2,27 mas
Distance 20,4 ± 0,3 al
(6,27 ± 0,09 pc)
Magnitude absolue 11,56
Caractéristiques physiques
Masse 0,31 M☉[1]
Rayon 0,38 R☉[1]
Luminosité 0,013 L☉[2]
Température 3 480 K[3]
Métallicité [M/H] = −0,33[3]
Âge 4,3 × 109 a[1]
Système planétaire
Planètes Six connues (Gliese 581 e, b, c, g, d et f)

Autres désignations

HO Lib, BD-07°4003, HIP 74995, GJ 581, Wolf 562, G 151-46/G 152-9, LFT 1185, LTT 6112, NLTT 39886, LHS 394[4]

Étoile

Gliese 581 est une naine rouge de type spectral M3V. Ce type d'étoile possède une masse nettement plus faible que celle du Soleil (un tiers dans le cas de Gliese 581), provoquant un taux de fusion de son hydrogène plus faible à l'intérieur de son noyau. En conséquence, la luminosité totale de Gliese 581 n'est que 1,3 % celle du Soleil.

Gliese 581 est une étoile variable de type BY Draconis, c'est-à-dire une étoile dont la luminosité fluctue à cause de variations de celle de sa photosphère, combinées à la rotation axiale de l'étoile[10]. Gliese 581 subit des changements à long terme de sa luminosité, de l'ordre d'une demi magnitude[11]. À court terme, elle varie au plus de 0,006 magnitude[2].

Désignation

Le nom le plus courant de l'étoile est Gliese 581, qui fait référence à sa désignation dans le catalogue Gliese qui recense des étoiles proches. Parmi les autres désignations de l'étoile : BD-07° 4003 (Bonner Durchmusterung, première publication connue la mentionnant) ou HO Librae (désignation d'étoile variable).

Âge

Le système Gliese 581 a un âge évalué à 4,3 milliards d'années[12]. À titre de comparaison, l'âge estimé du Système solaire est de 4,57 milliards d'années.

Système planétaire
Comparaison du système planétaire Gliese 581 avec le Système solaire.

Généralités

Gliese 581 possède un système planétaire constitué de six exoplanètes. L'existence de trois d'entre elles (Gliese 581 d, g et f) est mise en doute. L'existence des planètes f et g est un sujet à discussion au sein de la communauté astronomique et elles apparaissent sur la liste des compagnons non confirmés dans L'Encyclopédie des planètes extrasolaires[13].

Note : les planètes sont dans la suite présentées dans l'ordre de distance croissante à l'étoile centrale, ce qui n'est pas l'ordre alphabétique (correspondant à l'ordre de découverte). Merci de se référer au tableau résumé suivant :

Caractéristiques des planètes du système [14]
Planète Masse Demi-grand axe (ua) Période orbitale (jours) Excentricité Inclinaison Rayon
Gliese 581 e 2,24[15] M🜨 0,03 3,149 4 0 (fixé) 1,34[15] R🜨
Gliese 581 b 18,36[15] M🜨 0,04 5,368 7 0 (fixé) 4,65[15] R🜨
Gliese 581 c 6,24[15] M🜨 0,07 12,929 0,17 ± 0,07 2,08[15] R🜨
Gliese 581 g
(non confirmée)		 3,17 M🜨 0,146 36,652 0 (fixé)
Gliese 581 d
(douteuse)		 6,98[15] M🜨 0,22 66,8 0,38 ± 0,09 2,20[15] R🜨
Gliese 581 f
(non confirmée)		 7,31 M🜨 0,758 433 0 (fixé)

Gliese 581 e

Gliese 581 e est la planète la plus proche de l'étoile centrale, à seulement trois centièmes d'unité astronomique et une période de révolution de 3,15 jours. Avec une masse environ deux fois supérieure à celle de la Terre, Gliese 581 e était au moment de son annonce le la plus petite exoplanète connue orbitant autour d'une étoile de la séquence principale. Elle a été découverte par Michel Mayor et son équipe à l'Observatoire de Genève.

Gliese 581 b

Gliese 581 b est une planète de masse comparable à Neptune (16 fois la masse de la Terre) et évoluant autour de l'étoile en 5,4 jours[2].

Gliese 581 c
Les orbites du système planétaire de Gliese 581
Représentation des orbites des planètes découvertes en 2008 et de la zone habitable de Gliese 581.

Gliese 581 c est une possible exoterre. Elle est 5 fois plus massive que la Terre et pourrait avoir une densité semblable à cette dernière si son rayon était environ 2 fois plus grand[16]. La gravité à sa surface est similaire à celle à la surface de notre planète. Elle parcourt son orbite autour de Gliese 581 en 13 jours, à une distance d'environ 10 millions de kilomètres ; elle en est donc 14 fois plus proche que l'est la Terre du Soleil.

La température moyenne de la surface de la planète est estimée entre -3 °C (pour un albédo comparable à Vénus) et 40 °C (pour un albédo similaire à la Terre). Gliese 581 étant une naine rouge considérablement moins lumineuse que le Soleil, la température de Gliese 581 c reste peu élevée malgré sa faible distance. De fait, la planète est située à l'intérieur de la zone habitable du système planétaire.

On pense que Gliese 581 c est une planète tellurique, éventuellement recouverte d'océans. Il est également possible que le système planétaire ait subi une migration orbitale par le passé, que Gliese 581 c se soit formée bien plus loin et possède une composition similaire à un corps glacé comme Ganymède.

La découverte de Gliese 581 c a été annoncée le par l'équipe de Stéphane Udry, de l'Observatoire de Genève[16]. Cette équipe, déjà responsable de la découverte de Gliese 581 b en 2005, regroupe des astronomes suisses, français et portugais. Elle a utilisé pour cette découverte le spectrographe HARPS installé sur le télescope de 3,6 mètres de l'observatoire européen austral (ESO) à La Silla (Chili).

Gliese 581 g

Avec une masse d'environ 3,1 à 4,3 masses terrestres et un rayon de 1,2 à 1,5 fois celui de la Terre, Gliese 581 g devient au moment de son annonce le , l'exoplanète possédant la plus haute probabilité d'abriter des formes de vie[17] - [18]. Elle se situe en effet à 0,146 UA dans la zone habitable, possède une température moyenne de −12 Ã  −31 °C, et présente la possibilité de retenir une atmosphère. Elle a été découverte par les équipes de Steven Vogt à l'Université de Californie à Santa Cruz et de Paul Butler de la Carnegie Institution à Washington. Comme pour Gliese 581 f, aucune confirmation n'a été possible avec les outils les plus sophistiqués et l'existence de cette planète est également très douteuse (annonce du ). En effet, en , l'existence de cet objet céleste a été remis en cause par des chercheurs de l'université de Pennsylvanie.

Gliese 581 d

Gliese 581 possède une troisième planète, Gliese 581 d, de 7 fois la masse de la Terre et tournant autour de l'étoile en 67 jours. Elle est, en avril 2009, la première planète considérée comme potentiellement habitable. En , l'existence de cet astre a été contestée par des chercheurs de l'université de Pennsylvanie.

Gliese 581 f

Depuis 2009, une autre planète était suspectée autour de Gliese 581. Elle a été confirmée le en même temps que Gliese 581 g[19]. Située à 0,758 UA de son étoile, elle effectue sa révolution autour de Gliese 581 en 433 jours et sa masse est estimée à 7 fois celle de la Terre. Cependant une équipe européenne utilisant des méthodes plus sophistiquées que les Américains n'a pas trouvé trace de cette planète, ce qui remet en cause son existence.

Message de la Terre

Le à 6 h 0, un signal radio, intitulé A Message from Earth (Un message de la Terre), est émis en direction de l’étoile Gliese 581, à destination notamment de la planète Gliese 581 c. Le système Gliese 581 se trouvant à environ 20,5 années-lumière de la Terre, le signal n’arrivera à destination qu’au printemps 2029. Une éventuelle réponse ne reviendrait sur Terre pas avant l’automne 2049.

Le signal est une capsule temporelle contenant 501 messages sélectionnés par Bebo. Il a été émis par le radiotélescope d'Eupatoria de l’Agence spatiale nationale d'Ukraine.

Notes et références
  1. « Gliese 581 », L'Encyclopédie des planètes extrasolaires (consulté le )
  2. (en) Bonfils et al., « The HARPS search for southern extra-solar planets, VI. A Neptune-mass planet around the nearby M dwarf Gl 581 », Astronomy and Astrophysics, vol. 443,‎ , L15-L18 (lire en ligne).
  3. (en) J. L. Bean, G. F. Benedict et M. Endl, « Metallicities of M Dwarf Planet Hosts from Spectral Synthesis », The Astrophysical Journal, vol. 653, no 1,‎ , L65-L68 (lire en ligne, consulté le ).
  4. (en) BD-07 4003 -- Variable of BY Dra type sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  5. « New 'super-Earth' found in space », BBC News, (consulté le )
  6. van Leeuwen, F., « HIP 74995 », Hipparcos, the New Reduction, (consulté le )
  7. (en) « The one hundred nearest star systems », RECONS, (consulté le )
  8. (fr) « Une planète habitable à vingt années-lumière de la Terre », CNRS, (consulté le )
  9. Serge Brunier, « Drame dans le cosmos  : une planète habitée disparaît... », sur vie.com, Science-et-vie, (consulté le ).
  10. (en) « BY Draconis variables », Centre de Données astronomiques de Strasbourg (consulté le )
  11. (en) M. Lopez-Morales, N. I. Morrell, R. P. Butler et S. Seager, « Limits to Transits of the Neptune-mass planet orbiting Gl 581 », Publications of the Astronomical Society of the Pacific, vol. 118,‎ , p. 1506-1509 (lire en ligne, consulté le ).
  12. « Astronomie - Exoplanète en zone de confort », sur http://www.radio-canada.ca, Société Radio-Canada,
  13. (en) « Notes for star Gl 581 », The Extrasolar Planets Encyclopaedia (consulté le )
  14. (en) Mayor et al., « The HARPS search for southern extra-solar planets, XVIII. An Earth-mass planet in the GJ 581 planetary system », Astronomy and Astrophysics, vol. preprint,‎ , preprint (lire en ligne).
  15. PHL's Exoplanets Catalog - Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo
  16. (en) (en) Udry et al., « The HARPS search for southern extra-solar planets, XI. An habitable super-Earth (5 M⊕) in a 3-planet system », Astronomy and Astrophysics, vol. 469,‎ , L43-L47 (lire en ligne).
  17. (en)New Planet May Be Able to Nurture Organisms dans The New York Times du 29 septembre 2010.
  18. Des astronomes découvrent une exoplanète potentiellement habitable dans Le Monde du 30 septembre 2010.
  19. (en) The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A 3.1 M_Earth Planet in the Habitable Zone of the Nearby M3V Star Gliese 581, Steven S. Vogt, R. Paul Butler, Eugenio J. Rivera, Nader Haghighipour, Gregory W. Henry, Michael H. Williamson, sur le site de l'The Astrophysical Journal.

Annexes

Articles connexes

Liens externes
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