En utilisant les données du Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA, les scientifiques ont identifié un monde de la taille de la Terre, appelé TOI 700 e, en orbite dans la zone habitable de son étoile – la gamme de distances où l’eau liquide pourrait se produire à la surface d’une planète. Le monde est à 95% de la taille de la Terre et probablement rocheux.
Les astronomes avaient précédemment découvert trois planètes dans ce système, appelées TOI 700 b, c et d. La planète d orbite également dans la zone habitable. Mais les scientifiques ont eu besoin d’une année supplémentaire d’observations TESS pour découvrir le TOI 700 e.
« C’est l’un des rares systèmes avec plusieurs petites planètes habitables que nous connaissons », a déclaré Emily Gilbert, boursière postdoctorale au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, qui a dirigé les travaux. « Cela fait du système TOI 700 une perspective passionnante pour un suivi supplémentaire. La planète e est environ 10% plus petite que la planète d, donc le système montre également comment des observations TESS supplémentaires nous aident à trouver des mondes de plus en plus petits. »
Gilbert a présenté le résultat au nom de son équipe lors de la 241e réunion de l’American Astronomical Society à Seattle. Un article sur la planète nouvellement découverte a été accepté par Les lettres du journal astrophysique.
TOI 700 est une petite étoile naine M froide située à environ 100 années-lumière dans la constellation sud du Dorado. En 2020, Gilbert et d’autres ont annoncé la découverte de la planète d de la taille de la Terre et de la zone habitable, qui se trouve sur une orbite de 37 jours, ainsi que de deux autres mondes.
La planète la plus interne, TOI 700 b, fait environ 90 % de la taille de la Terre et orbite autour de l’étoile tous les 10 jours. TOI 700 c est plus de 2,5 fois plus grand que la Terre et complète une orbite tous les 16 jours. Les planètes sont probablement verrouillées par les marées, ce qui signifie qu’elles ne tournent qu’une seule fois par orbite, de sorte qu’un côté fait toujours face à l’étoile, tout comme un côté de la lune est toujours tourné vers la Terre.
TESS surveille de larges pans du ciel, appelés secteurs, pendant environ 27 jours à la fois. Ces longs regards fixes permettent au satellite de suivre les changements de luminosité stellaire causés par une planète passant devant son étoile de notre point de vue, un événement appelé transit. La mission a utilisé cette stratégie pour observer le ciel du sud à partir de 2018, avant de se tourner vers le ciel du nord. En 2020, il est retourné dans le ciel austral pour des observations supplémentaires. L’année supplémentaire de données a permis à l’équipe d’affiner les tailles originales des planètes, qui sont environ 10 % plus petites que les calculs initiaux.
Regardez pour en savoir plus sur TOI 700 e, une planète de la taille de la Terre récemment découverte avec un frère de la taille de la Terre. Crédit : NASA/JPL-Caltech/Robert Hurt/Centre de vol spatial Goddard de la NASA
« Si l’étoile était un peu plus proche ou la planète un peu plus grande, nous aurions peut-être pu repérer TOI 700 e au cours de la première année de données TESS », a déclaré Ben Hord, doctorant à l’Université du Maryland, College Park et chercheur diplômé au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. « Mais le signal était si faible que nous avions besoin d’une année supplémentaire d’observations de transit pour l’identifier. »
TOI 700 e, qui peut également être verrouillée par les marées, met 28 jours pour orbiter autour de son étoile, plaçant la planète e entre les planètes c et d dans la zone habitable dite optimiste.
Les scientifiques définissent la zone habitable optimiste comme la plage de distances à partir d’une étoile où l’eau de surface liquide pourrait être présente à un moment donné de l’histoire d’une planète. Cette zone s’étend de part et d’autre de la zone habitable conservatrice, la plage où les chercheurs supposent que l’eau liquide pourrait exister pendant la majeure partie de la vie de la planète. TOI 700 d orbites dans cette région.
La découverte d’autres systèmes avec des mondes de la taille de la Terre dans cette région aide les scientifiques planétaires à en savoir plus sur l’histoire de notre propre système solaire.
Une étude de suivi du système TOI 700 avec des observatoires spatiaux et terrestres est en cours, a déclaré Gilbert, et pourrait donner de nouvelles informations sur ce système rare.
« TESS vient de terminer sa deuxième année d’observations du ciel nordique », a déclaré Allison Youngblood, astrophysicienne de recherche et scientifique adjointe du projet TESS chez Goddard. « Nous attendons avec impatience les autres découvertes passionnantes cachées dans le trésor de données de la mission. »
Plus d’information:
Conférence: 241e réunion de l’American Astronomical Society à Seattle