ASTRONOMIE - Kepler 78b : l'exoplanète où l'année dure 8,5 heures

Les astrophysiciens découvrent, depuis peu, des exoplanètes rocheuses qui orbitent en quelques heures seulement autour de leur étoile hôte. L'une des dernières en date se trouvait cachée dans les archives des observations de Kepler, qui sont encore loin d'avoir livré tous leurs secrets. Il s'agit de Kepler 78b qui tourne autour de son soleil en 8,5 heures.


Une vue d'artiste de Kepler observant un transit planétaire. Son héritage est bien vivant comme le prouvent la découverte et l'étude récente de deux exoplanètes rocheuses avec des périodes orbitales inférieures à 10 heures. D'autres surprises nous attendent encore dans les archives de Kepler, même si désormais il ne peut plus chasser les exoplanètes.

Parmi le millier d’exoplanètes découvertes depuis 1995, on trouve peu de géantes gazeuses dont les périodes orbitales sont inférieures à une journée terrestre. En effet, si près de leur étoile, les planètes subissent des forces de marée très élevées, ce qui ne favorise pas l'existence de Jupiter chaudes. Les planètes rocheuses seraient plus résistantes, et on pourrait même s’attendre à ce qu’il existe davantage de superterres avec des périodes orbitales de moins de 24 heures que de géantes gazeuses du même genre.

Pour en avoir le cœur net, les astrophysiciens se sont mis à chercher des planètes rocheuses bouclant une orbite en quelques heures seulement, et ils en ont trouvé. L’une des plus intéressantes vient juste d’être découverte dans les données archivées des observations réalisées par Kepler. Elle se nomme Kepler 78b, et tourne autour d’une étoile de type solaire à environ 700 années-lumière du Soleil en… 8,5 heures !


Voici le champ d'observation de Kepler (Kepler Field of View). Le télescope en orbite a mesuré les courbes de luminosité de 150.000 étoiles dans la Voie lactée, réparties dans les rectangles situés non loin de la constellation du Cygne (Cygnus). C'est dans l'un d'entre eux que se trouve l'étoile Kepler 78, autour de laquelle une exoplanète rocheuse a été découverte.

3.748 candidates exoplanètes dans les données de Kepler.

Même si la Nasa a récemment déclaré que Kepler ne pouvait plus partir à la chasse aux exoplanètes [voir notre article du 19 août 2013, NDLR], bien des surprises nous attendent encore dans les données qu’il a collectées en chassant des transits planétaires d’exoterres et de superterres. Les variations de luminosité de presque 150.000 étoiles ont été patiemment surveillées par le télescope, et si 136 découvertes d’exoplanètes ont été confirmées à ce jour, il en reste des milliers encore en attente (3.748 pour être précis). On n’a pas fini d’entendre parler de Kepler.

Pour l’heure, l’étude de Kepler 78b va se poursuivre. On sait déjà que sa période orbitale est l’une des plus courtes connues pour une exoplanète rocheuse et l’on peut déterminer une borne pour sa masse, qui doit être inférieure à sept fois celle de la Terre. L’estimation la plus probable est que sa masse diffère peu de celle de notre planète, puisque son rayon est estimé à environ 1,16 fois celui de la Terre. En revanche, étant donné que le rayon de l’orbite de Kepler 78b est seulement trois fois le rayon de l’étoile Kepler 78, ce ne peut être une planète habitable. Elle est en rotation synchrone et sa face éclairée doit être portée à une température d’au moins 2.300 K voire 3.100 K.

Kepler 78b, un monde plus infernal que Io.

De telles températures sont largement suffisantes pour faire fondre la surface de Kepler 78b qui devrait donc être recouverte d’un océan de magma, de quoi faire rêver un Haroun Tazieff. Il s’agirait d’un monde encore plus infernal que la super Io découverte par Corot, celle connue sous le nom de Corot 7b.

On doit s’attendre aussi à ce que les forces de marée de Kepler 78b influent sur les caractéristiques de son soleil. Les scientifiques pensent d’ailleurs qu’il serait possible d’en déduire une bonne estimation de la masse d’une exoterre, une première, car on ne connaît pour le moment que celle des superterres.

Plusieurs des chercheurs qui ont déposé sur arxiv un article consacré à l’exoplanète Kepler 78b ont aussi étudié le cas de KOI 1843.03. Comme le révèle un second article sur arxiv, il s’agit là de l’exoplanète rocheuse (toujours découverte grâce à Kepler) avec la période orbitale la plus courte connue : 4,25 heures. Les astrophysiciens ont été capables d’établir une fourchette de sa densité. Avec un rayon d’environ 0,6 fois celui de la Terre, elle semble essentiellement composée de fer, comme le noyau de notre planète. S’agit-il des restes d’une supermercure en train de s’évaporer ? Nul ne le sait.