COROT-7B, la première super-Terre bien caractérisée

Par Alain Léger, astrophysicien à l’IAS.

En 2007, le satellite CoRoT a détecté un possible transit de planète, de très faible amplitude, devant l’étoile CoRoT-7. Après un patient travail d’élimination des faux-positifs possibles, grâce à des observations sur différents télescopes européens, en particulier en Optique Adaptative au Very Large Telescope (ESO), la quasi-totalité d’entre eux a pu être écartée. L’équipe scientifique exoplanètes a conclu à la présence d’une Super-Terre (planète de taille supérieure à celle de la Terre, mais inférieure à celle des planètes géantes, telle Neptune) de rayon 1,7 +/- 0,1 R_Terre, située très près de son étoile (0,017 unités astronomiques, soit 4.2 R_étoile) comme l’indique sa très courte période orbitale (0,85 jour terrestre), record actuel parmi les exoplanètes.

Dès la découverte de ce candidat transit, une campagne intensive de mesures de l’effet Doppler de cette planète sur l’étoile a été entreprise (105 points de mesures à ce jour) avec le meilleur instrument de Vitesses Radiales existant à ce jour, HARPS à l’ESO. Cette campagne vient de rendre son verdict : une planète est bien détectée avec une période de 0,85 jour, ce qui confirme sans ambiguïté son existence et permet d’en mesurer la masse, 4,8 +/- 0.8 M_Terre. De plus, une seconde planète est aussi détectée, appelée CoRoT-7c, à 3,7 jours de période et ayant une masse d’environ 8 fois celle de la Terre. Par contre, l’inclinaison de son orbite est suffisante pour qu’elle ne transite pas devant son étoile (elle est plus éloignée que CoRoT-7b).

L’intérêt d’avoir pu mesurer simultanément rayon et masse de cette Super-Terre est de pouvoir, pour la première fois, évaluer sa densité. Il a été possible d’exclure qu’elle contienne une fraction significative d’hydrogène (ce n’est donc pas une ‘’petite planète géante’’). Les mesures sont compatibles avec une planète rocheuse, mais aussi avec une planète contenant de l’eau (20%). Mais pour l’instant, les barres d’erreur sur les mesures ne permettent pas de trancher. Toutefois, une évaluation du taux d’érosion d’une éventuelle atmosphère d’eau plaide plutôt pour une planète rocheuse, de composition analogue à la celle de la Terre.

CoRoT-7b étant très près de son étoile, les effets intenses de marée qui en résultent synchronisent très probablement sa rotation sur elle-même (spin) avec sa rotation orbitale. Il en résulte que la face jour est très chaude (1500 °C à 2300 °C) avec un océan de roches fondues autour du point faisant face directement à l’étoile, et sa face nuit possiblement très froide (< – 80 °C).

Ces très fortes variations de températures impliqueraient une bande étroite (~ 100 km) qui serait tempérée (0 à 50°C). Mais probablement l’intérêt exobiologique de cette planète s’arrête là, car la possibilité de persistance d’eau liquide dans cette zone semble improbable. Dommage, mais ce sera peut-être pour la Super-Terre suivante…