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Proxima Centauri b

Proxima Centauri b ou simplement Proxima b[2] - [3] - [4] est une exoplanète[5] probablement tellurique, d'une masse minimale de 1,3 masse terrestre, en orbite dans la zone habitable de l'étoile naine rouge Proxima Centauri, qui est la plus proche étoile du Soleil et qui fait partie d'un système stellaire triple[6] - [7]. Elle est approximativement localisée à 4,2 années-lumière (1,3 parsecs, 40 000 milliards de km, ou 265 000 UA) de la Terre dans la constellation du Centaure, ce qui fait d'elle l'exoplanète la plus proche du système solaire connue à ce jour.

Proxima Centauri b
Vue d'artiste de Proxima Centauri b autour de la naine rouge Proxima Centauri. L'étoile binaire Alpha Centauri AB est visible à l'arrière-plan.
Vue d'artiste de Proxima Centauri b autour de la naine rouge Proxima Centauri. L'étoile binaire Alpha Centauri AB est visible à l'arrière-plan.
Étoile
Nom Proxima Centauri
Constellation Centaure
Ascension droite 14h 29m 42,9487s
Déclinaison −62° 40′ 46,141″
Distance 1,295 pc = 4,243 ± 0,002 al
Type spectral M5,5Ve
Magnitude apparente +11,05

Localisation dans la constellation : Centaure

(Voir situation dans la constellation : Centaure)
Planète
Type Planète de masse minimale similaire à celle de la Terre, probablement tellurique, dans la zone habitable de son étoile
Caractéristiques orbitales
Demi-grand axe (a) 0,048 5+0,041
−0,051 ua [1]
Excentricité (e) <0,35 [1]
Période (P) 11,186+0,001
−0,002 d [1]
Caractéristiques physiques
Masse minimale (m sin(i)) 1,27+0,19
−0,17 M⊕ [1]
Température (T) 234+6
−14 K [n 1]
Découverte
Découvreurs Guillem Anglada-Escudé et al.[1]
Programme Pale Red Dot
Instruments : HARPS (La Silla) UVES (VLT)
Méthode Méthode des vitesses radiales
Date (annonce officielle)
Statut Publiée
Informations supplémentaires
Autre(s) nom(s) Proxima Centauri b
Proxima b
α Centauri Cb
V645 Cen b
GCTP 3278.00 b
GJ 551 b
LHS 49 b
LFT 1110 b
LTT 5721 b
HIP 70890 b

Découverte
Photographie de S. Pete Worden, Guillem Anglada-Escudé, Pedro J. Amado et Ansgar Reiner prise lors de la conférence de presse annonçant la découverte de Proxima Centauri b (24 août 2016).
Conférence de presse, le 24 août 2016 à 13 h au quartier-général de l'ESO à Garching (Allemagne), pour annoncer la découverte de Proxima Centauri b.
De gauche à droite : S. Pete Worden, Guillem Anglada-Escudé, Pedro J. Amado et Ansgar Reiners.

La découverte de la planète par l'équipe du projet Pale Red Dot est officiellement annoncée par l'Observatoire européen austral le [8]. Au moment de sa découverte, il s'agit de l'exoplanète connue la plus proche de la Terre[9]. L'existence d'une planète de type super-Terre à plus grande période ne peut être exclue[1].

Caractéristiques

Masse
Graphique présentant les différentes masses de Proxima b et leurs probabilités.
(en) Graphique avec en abscisse la masse de Proxima Centauri b et en ordonnée la probabilité associée.

La planète a une masse minimale environ 30 % supérieure à celle de la Terre. La planète ayant été détectée uniquement par la méthode des vitesses radiales, seule sa masse minimale est connue à l'heure actuelle : selon l'inclinaison de son orbite, encore inconnue, par rapport à notre ligne de visée, la vraie masse pourrait être plus grande. Elle a cependant une grande probabilité d'être assez proche de cette masse minimale : la vraie masse a en effet 87 % de chance d'être inférieure à deux masses terrestres et 96 % de chance d'être inférieure à cinq masses terrestres[10].

Rayon

La masse minimale suggère une composition rocheuse mais sa densité reste inconnue. Selon celle-ci, le rayon de la planète pourrait être compris entre 0,8 et 1,4 rayon terrestre. Avec une masse volumique semblable à celle de la Terre (soit environ 5,51 tâ‹…m−3), son rayon serait 10 % supérieur à celui de la Terre. Mais Proxima Centauri b pourrait être plus grande si sa densité était plus faible ou si la vraie masse s'avérait supérieure à la masse minimale[11].

Océan

Une théorie voudrait que Proxima b soit entièrement recouverte d'eau. Dans ce cas, il se pourrait, dans l'hypothèse probable de la rotation synchrone, c'est-à-dire que la planète serait tellement proche de son étoile qu'elle lui montrerait toujours la même face, qu'une partie de la planète soit recouverte de glace.

Un modèle de simulation récent prenant en compte la circulation globale océanique de la planète et sa circulation atmosphérique globale[12] propose que la forme globale de la région libre de glace soit celle d'un "homard". Comme l'eau conduit la chaleur, l'océan la conduirait aussi et une portion de l'océan libre serait dans la zone où l'étoile Proxima Centauri ne paraitrait jamais, c'est-à-dire la zone d'ombre.

Orbite
Comparaison de l'orbite de Proxima Centauri b au Système solaire.
Orbite de Proxima Centauri b autour de son étoile, en comparaison avec le système solaire.

La période orbitale de Proxima Centauri b est d'environ 11,186 jours terrestres. La connaissance de la masse de l'étoile hôte permet d'utiliser la troisième loi de Kepler et de trouver un demi-grand axe de 0,05 ua. Ainsi, la Terre est 20 fois plus éloignée du Soleil que Proxima Centauri b l'est de son étoile hôte. En comparaison, l'orbite de la planète la plus proche du Soleil, Mercure, a un demi-grand axe de 0,39 ua environ[10].

Formation

Il semble peu probable que Proxima Centauri b se soit formée à sa distance actuelle de son étoile. Ceci implique, soit qu'elle s'est formée ailleurs d’une façon indéterminée, soit que le modèle actuel de formation des planètes doit être revu[1].

Habitabilité
Vue d'artiste de la surface de Proxima Centauri b.
Vue d'artiste de la surface de Proxima Centauri b. La température y régnant pourrait permettre la présence d'eau liquide en surface.

Malgré sa grande proximité avec son étoile (plus proche que Mercure du Soleil[13]), Proxima Centauri b se situe dans la zone habitable, du fait de la faible luminosité de la naine rouge (environ 0,17 % de celle du Soleil). La température à sa surface permet donc d'envisager la présence d'eau liquide en surface, considérée comme un élément essentiel à l'habitabilité d'une planète[1].

Néanmoins, l'étoile étant active, cette proximité implique que la surface de la planète reçoit une forte quantité de rayonnements ultraviolet et X de la naine rouge (400 fois plus de rayons X que sur Terre[1]), ce qui pourrait avoir fortement érodé l'atmosphère éventuelle de la planète[13] et rendrait difficile le développement de la vie[14] (dans l'hypothèse où la planète n'aurait pas de champ magnétique puissant).

Par ailleurs, étant donné l'âge du système et la proximité entre l'étoile et la planète, il est probable que celle-ci soit verrouillée gravitationnellement : autrement dit, une même face serait toujours exposée à l'étoile, y entraînant des températures élevées, potentiellement incompatibles avec la présence d'eau liquide, tandis que la face opposée se trouverait au contraire en permanence dans l'obscurité et le froid[15]. Des régions habitables pourraient cependant exister entre ces deux zones extrêmes, au niveau du terminateur, c'est-à-dire de la ligne fictive séparant les faces éclairée et non éclairée : les températures y seraient en effet intermédiaires et pourraient permettre la présence d'eau liquide à la surface[16] - [17]. De plus une atmosphère suffisamment épaisse serait capable d'agrandir des régions habitables en opérant des transferts thermiques d'une face à l'autre de la planète[1].

  • Simulations numériques des températures de surface de Proxima Centauri b[n 2].
  • Avec un verrouillage gravitationnel.
  • En résonance 3:2.

Implications

La proximité de cette exoplanète pourrait permettre d'affiner les informations disponibles sur cette planète par « imagerie directe et spectroscopie haute résolution dans les prochaines décennies et peut-être une exploration robotique dans les siècles à venir » selon les auteurs de l'article de la découverte[1]. Elle pourrait ainsi être visitée par le projet Breakthrough Starshot[13] - [14] en seulement une vingtaine d'années après lancement des sondes.

Notes et références

Notes
  1. Température d'équilibre du corps noir[1].
  2. Les simulations sont basées sur une atmosphère identique à celle de la Terre et la planète est couverte par un océan. La ligne pointillée est la limite entre la surface océanique liquide et la surface océanique gelée.

Références
  1. Anglada-Escudé et al. 2016.
  2. (en) « Rocky planet found orbiting habitable zone of nearest star », sur phys.org.
  3. (en) « Earth-like planet discovered orbiting sun's neighbor », CNN,‎ (lire en ligne, consulté le )
  4. (en) Nicola Davis, « Discovery of potentially Earth-like planet Proxima b raises hopes for life », The Guardian,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  5. « Au plus près de nous, une exoplanète rocheuse potentiellement habitable », sur CNRS, (consulté le )
  6. (en) Kenneth Chang, « One Star Over, a Planet That Might Be Another Earth », The New York Times,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  7. (en) Ashley Strickland, « Closest potentially habitable planet to our solar system found », CNN,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  8. ESO 2016.
  9. (de) « Die zweite Erde könnte ganz nah sein », sur schwaebische.de, .
  10. (en) « The habitability of Proxima Centauri b », sur www.ice.cat (consulté le )
  11. (en) « A Potentially Habitable World in Our Nearest Star - Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo », sur phl.upr.edu, (consulté le )
  12. David Fossé, exoplanètes, Belin, 159 p. (ISBN 978-2-410-01013-8), voire médaillon p. 144
  13. Observatoire européen austral 2016.
  14. Hervé Morin, « Proxima b : découverte de l’exoplanète la plus proche de la Terre », Le Monde,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  15. (en) « Numerical simulation of possible surface temperatures on Proxima b (synchronous rotation) », sur eso.org.
  16. Singal 2014.
  17. (en-US) Sarah Scoles, « Y’all Need to Chill About Proxima Centauri b » (consulté le )

Voir aussi

Bibliographie

Document utilisé pour la rédaction de l’article : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

Articles publiés dans une revue à comité de lecture
  • Document utilisé pour la rédaction de l’article [Anglada-Escudé et al. 2016] (en) Guillem Anglada-Escudé et al., « A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri » [« Un candidat planète tellurique sur une orbite tempérée autour de Proxima Centauri »], Nature, no 536,‎ , p. 437-440 (DOI 10.1038/nature19106, lire en ligne)
    Les co-auteurs de l'article sont, outre Guillem Anglada-Escudé, Pedro J. Amado, John Barnes, Zaira M. Berdiñas, R. Paul Butler, Gavin A. L. Coleman, Ignacio de la Cueva, Stefan Dreizler, Michael Endl, Benjamin Giesers, Sandra V. Jeffers, James S. Jenkins, Hugh R. A. Jones, Marcin Kiraga, Martin Kürster, María J. López-González, Christopher J. Marvin, Nicolás Morales, Julien Morin, Richard P. Nelson, José L. Ortiz, Aviv Ofir, Sijme-Jan Paardekooper, Ansgar Reiners, Eloy Rodríguez, Cristina Rodríguez-López, Luis F. Sarmiento, John P. Strachan, Yiannis Tsapras, Mikko Tuomi, Mathias Zechmeister.
    L'article, reçu par la revue le 6 mai 2016, a été accepté pour publication le 7 juillet 2016 puis publié d'abord en ligne le .

Articles prépubliés sur arXiv
  • [Brugger et al. 2016] (en) B. Brugger, O. Mousis, M. Deleuil et J.I. Lunine, « Possible Internal Structures and Compositions of Proxima Centauri b » [« Compositions et structures internes possibles de Proxima Centauri b »], arXiv,‎ (arXiv 1609.09757, lire en ligne).
  • [Barnes et al. 2016] (en) Rory Barnes et al., « The Habitability of Proxima Centauri b I: Evolutionary Scenarios » [« L'habitabilité de Proxima Centauri b I : Scénarios d'évolution »], arXiv,‎ (arXiv 1608.06919, lire en ligne)
    Les co-auteurs de l'article sont, outre Rory Barnes, Russell Deitrick, Rodrigo Luger, Peter E. Driscoll, Thomas R. Quinn, David P. Fleming, Benjamin Guyer, Diego V. McDonald, Victoria S. Meadows, Giada Arney, David Crisp, Shawn D. Domagal-Goldman, Andrew Lincowski, Jacob Lustig-Yeager et Eddie Schwieterman.
  • [Coleman et al. 2016] (en) Gavin A. L. Coleman et al., « Exploring plausible formation scenarios for the planet candidate orbiting Proxima Centauri » [« Exploration de plausibles scénarios de formation du candidat planète en orbite autour de Proxima Centauri »], arXiv,‎ (arXiv 1608.06908, lire en ligne)
    Les co-auteurs de l'article sont, outre Gavin A. L. Coleman, Richard P. Nelson, Sijme-Jan Paardekooper, Stefan Dreizler, Benjamin Giesers et Guillem Anglada-Escude.
  • Document utilisé pour la rédaction de l’article [Singal 2014] (en) Ashok K. Singal, « Life on a tidally-locked planet », Planex Newsletter, vol. 4, no 2,‎ , arXiv:1405.1025 (Bibcode 2014arXiv1405.1025S, arXiv 1405.1025).
  • [Turbet et al. 2016] (en) « The habitability of Proxima Centauri b II. Possible climates and Observability » [« L'habitabilité de Proxima Centauri b II : Climats possibles et observabilité »], arXiv,‎ (arXiv 1608.06827, lire en ligne)
    Les co-auteurs de l'article sont, outre Martin Turbet, Jeremy Leconte, Franck Selsis, Emeline Bolmont, Francois Forget, Ignasi Ribas, Sean N. Raymond et Guillem Anglada-Escudé.

Communiqués de presse de l'Observatoire européen austral
  • Document utilisé pour la rédaction de l’article [ESO 2016] Observatoire européen austral, « Découverte d’une planète dans la zone habitable de l’étoile la plus proche », Communiqué de presse scientifique, no eso1629fr,‎ (lire en ligne).

Articles de vulgarisation
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