Super-Terre

Une super-Terre[1], super-terre[2] ou superterre[3],[4],[5] est une exoplanète ayant une masse comprise entre celle de la Terre et celle d'une planète géante, avec une limite supérieure de dix fois la masse de la Terre[6], la limite inférieure variant entre un et cinq fois la masse de la Terre selon les sources.

Ne doit pas être confondu avec Exo-Terre, Méga-Terre ou Planète super-habitable.

Illustration de la taille de la super-terre GJ 1214 b (au centre) en comparaison avec la Terre et Neptune.

Dans les médias, la présentation des super-Terres est souvent erronée : elles sont confondues avec des planètes qui pourraient abriter une forme de vie ou possédant à leur surface des conditions proches de celles de la Terre, ce qui n'est pas le cas pour la grande majorité d'entre elles.

La planète μ Arae c est parfois présentée comme la première super-Terre à avoir été découverte[7], bien que sa masse soit estimée à 10,5 masses terrestres[8]. La planète CoRoT-7 b est la première super-Terre dont la nature tellurique (rocheuse) a été confirmée[9].

Plusieurs super-Terres ont été découvertes depuis celle de Gliese 876 d par l'équipe d'Eugenio Rivera en 2005. Le système solaire n'en contient aucune : toutes les planètes plus massives que la Terre y sont des géantes gazeuses d’au moins 14 masses terrestres. Ceci serait dû à l'influence gravitationnelle de Jupiter et Saturne[10].

Terminologie

Super-Terre vient de l'anglais super-Earth, qui a été introduit par l'astronome bulgare Dimitar D. Sasselov[11]. Le premier article à l'employer est paru en [12]. D'après Cristina Nicolae et Valérie Delavigne [13], super-Terre serait apparu en français dans des revues de vulgarisation scientifique — d'abord par Science & Vie en [14] — puis aurait été repris dans des communications scientifiques — d'abord par François Bouchy en [15] — et des communiqués de presse scientifiques — tels ceux du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) depuis fin [16].

Définition

Il existe quelques incertitudes au sujet de la fourchette de masse servant de critère à cette appellation : Valencia et al. (2007) définissent une super-Terre comme une planète rocheuse ayant une masse comprise entre une et dix masses terrestres[17], tandis que Fortney et al. (2007) proposent une fourchette comprise entre cinq et dix masses terrestres[18], sans compter d'autres définitions pouvant apparaître dans la presse scientifique[19],[20],[21]. Dans le cadre des travaux du télescope spatial Kepler, une super-Terre est définie comme ayant un rayon Rp compris entre 1,25 et 2 fois celui de la Terre (planète « de taille terrestre » [Earth-size] : Rp < 1,25 RT ; « super-Terre » [super-Earth size] : 1,25 RT < Rp < 2 RT ; planète « de taille neptunienne » [Neptune-size] : 2 RT < Rp < 6 RT ; planète « de taille jovienne » [Jupiter-size] : 6 RT < Rp < 15 RT ; planète « de très grande taille » [very-large-size] (jusqu'à deux fois la taille de Jupiter) : 15 RT < Rp < 22,4 RT ; non prises en compte [not considered] : Rp> 22,4 RT)[22]. Une distinction y est également faite entre les super-Terres, planètes telluriques avec un sol bien défini, et les « mini-Neptunes », de taille et masse comparables, mais couvertes d'une épaisse atmosphère gazeuse.

La distinction entre ces super-Terre et ces mini-Neptunes est remise en doute par certains, et leur habitabilité présumée, par voie de conséquence, s’en verrait aussi diminuée[23].

Système solaire

Le Système solaire ne contient pas de super-Terre.

D'après Konstantin Batyguine, de l'Institut de technologie de Californie, et Greg Laughlin, de l'Université de Californie à Santa Cruz[24], l'absence de super-Terre au sein du Système solaire serait un des résultats du Grand Tack, une étape hypothétique de la formation de notre système planétaire qui a été proposée en 2011[25] afin notamment d'expliquer la petitesse relative de Mars[26] qui est une des pierre d'achoppement du modèle de Nice.

Autres systèmes planétaires
  • Autour de Gliese 581 :
    • le , le spectrographe HARPS installé sur le télescope de 3,6 m de l'Observatoire de La Silla de l'ESO au Chili annonce la découverte d'une planète « de type terrestre habitable » : Gliese 581 c, orbitant autour de l'étoile Gliese 581 située à seulement 20,5 années-lumière de la Terre. Trois laboratoires associés du CNRS ont participé à la découverte, avec des chercheurs de l'Observatoire de Genève et du Centre d'astronomie de Lisbonne[27] ;
    • le , Gliese 581 d, une autre planète « de type terrestre habitable » est également découverte autour de l'étoile Gliese 581. Gliese 581 d semble également être une meilleure candidate que sa voisine quant au potentiel d'habitabilité ;
    • le , la découverte de Gliese 581 g est annoncée. Aussi découverte autour de l'étoile Gliese 581, elle est la planète dont le potentiel d'habitabilité est le plus élevé à cette date[28].
  • Autres exoplanètes :
    • découverte de Kepler-22 b le 5 décembre 2011, dont la masse est encore inconnue à cette date mais qui pourrait être plus habitable que les planètes orbitant autour de Gliese 581 ;
    • HD 40307 g, planète extrasolaire de type Super-Terre orbitant dans la zone habitable de l'étoile HD 40307, située à 42 années-lumière de la Terre dans la direction de la constellation australe du Peintre ;
    • Kepler-69c, planète extrasolaire de type Super-Terre orbitant dans la zone habitable d'une étoile de même type que le Soleil située à 2 700 années-lumière du système solaire. Elle a été découverte le 7 janvier 2013 ;
    • Kepler-62 e est une exoplanète de type Super-Terre, en orbite autour de l'étoile Kepler-62 située à 1 200 années-lumière de la Terre. Elle fut découverte par le télescope spatial Kepler en 2013 ;
    • Kepler-62 f, la « grande sœur » de Kepler-62 e, est la planète la plus éloignée de son étoile (Kepler-62) parmi les cinq planètes de ce système. Elle fut également découverte par le télescope spatial Kepler en 2013.
    • Luyten b, une super-Terre autour de l'Étoile de Luyten ;
    • Gliese 411 b, une planète de trois masses terrestres autour de l'étoile Gliese 411 (Lalande 21185).

Notes et références
  1. Olivier Mousis (LAM), « Une super-Terre voisine faite de diamant ? » [html], sur INSU-CNRS, mis en ligne le 11 octobre 2012 (consulté le )
  2. Anna Biazzi, « Deux nouvelles super-terres détectées à 54 années-lumière de la Terre » [html], sur Journal de la science, mis en ligne le 30 avril 2015 (consulté le ).
  3. Jean-François Haït, « Des superterres à perte de vue », La Recherche, no 460,‎ , p. 30 (lire en ligne [html], consulté le )
    Entretien avec Michel Mayor et Xavier Bonfils, de l'observatoire de Genève, et Franck Selsis, de l'observatoire de Bordeaux.
  4. Entrée « superterre » [html] du Dictionnaire d'astronomie en libre accès sur Futura-Sciences (consulté le 9 juin 2015).
  5. Sébastien Balibar et Édouard Brézin (dir.), Demain, la physique, Paris, Odile Jacob, coll. « Science », 2de éd. revue et augmentée (1re éd. 2004), 368 p., 155 × 240 mm (ISBN 978-2-7381-2305-3, OCLC 690188754, BNF 42122921, présentation en ligne), p. 36 (lire en ligne [html], consulté le 9 juin 2015).
  7. Martin Steinacher et al., « 32 nouvelles exoplanètes découvertes » [html], sur Observatoire européen austral, traduction en français du communiqué de presse scientifique no 0939 du (consulté le ) : « L'équipe de Michel Mayor a découvert, entre autres, en 2004, la première super-Terre autour de µ Ara(e) ».
  8. (en) Francesco Pepe et al., « The HARPS search for southern extra-solar planets. VIII.– μ Arae, a system with four planets », Astronomy and Astrophysics, vol. 462, no 2,‎ , p. 769-776 (DOI 10.1051/0004-6361:20066194, Bibcode 2007A&A...462..769P, arXiv astro-ph/0608396, résumé, lire en ligne [PDF], consulté le ).
  9. (en) Martin Steinacher et al., « La masse et la densité de la plus petite exoplanète connue enfin déterminée : elle est rocheuse ! » [html], sur Observatoire européen austral, traduction en français du communiqué de presse no 0933 du (consulté le ).
  11. (en) Dimitar D. Sasselov, The life of super-Earths: How the hunt for alien worlds and artificial cells will revolutionize life on our planet, New York, Basic Books, [1re éd.], XVI-202 p. (ISBN 978-0-465-02193-2 et 978-0-465-02340-0, OCLC 787844818, BNF 42633826, présentation en ligne), partie I, chap. 4 : « Chasing transits », n. 18, p. 176-177 (lire en ligne [html], consulté le 10 juin 2015) et partie I, chap. 5 : « Super-Earth: A new type of planets », n. 2, p. 178 (lire en ligne [html], consulté le 10 juin 2015).
  12. (en) G. J. Melnick et al., « The Extra-Solar Planet Imager (ESPI): A proposed MIDEX mission », Bulletin of the American Astronomical Society, vol. 34,‎ , p. 559 (Bibcode 2001AAS...199.0910M).
  13. Cristina Nicolae et Valérie Delavigne (LiDiFra), « Naissance et circulation d'un terme : une histoire d'exoplanètes », Texte et Corpus, no 4 « Acte des sixièmes Journées de la linguistique de corpus (10, 11 et 12 septembre 2009, Lorient, France) »,‎ , p. 217-229 (lire en ligne [PDF], consulté le ).
  14. Valérie Greffoz, « Exoplanètes : on est enfin tout près de les voir ! », Science et Vie,‎ , p. 72-75.
  15. François Bouchy, « Détection des exoplanètes par mesures de vitesses radiales », dans Jean-Louis Halbwachs, Daniel Egret et Jean-Marie Hameury (dir.), Formation planétaire et exoplanètes : Actes de l'École thématique du CNRS organisée par l'Observatoire astronomique de Strasbourg et la Société française d'astronomie et d'astrophysique (23-27 mai 2005, Goutelas, France), Strasbourg, Observatoire astronomique de Strasbourg, , VIII-355 p. (OCLC 492820297), p. 27-53 (lire en ligne [PDF], consulté le 10 juin 2015).
  16. Laetitia Louis, « Une planète habitable à vingt années-lumière de la Terre » [html], sur 2.cnrs.fr, Centre national de la recherche scientifique, communiqué de presse du (consulté le ).
  17. (en) Diana Valencia, « Radius and structure models of the first super-earth planet », The Astrophysical Journal, vol. 656, no 1,‎ , p. 545–551 (DOI 10.1086/509800, lire en ligne)
  18. (en) Fortney et al., « Planetary Radii across Five Orders of Magnitude in Mass and Stellar Insolation: Application to Transits », The Astrophysical Journal, vol. 659, no 2,‎ , p. 1661–1672 (DOI 10.1086/512120, lire en ligne)
  19. Peter N. Spotts. Canada's orbiting telescope tracks mystery 'super Earth', Hamilton Spectator, 2007-04-28
  20. Life could survive longer on a super-Earth - space - 11 November 2007 - New Scientist Space
  21. ICE - News Detail
  22. - Characteristics of planetary candidates observed by Kepler, II: Analysis of the first four months of data
  23. (en) Are super-Earths really mini-Neptunes?
  24. (en) Konstantin Batygin et Greg Laughlin, « Jupiter's decisive role in the inner Solar System's early evolution » [« Rôle décisif de Jupiter au début de l'évolution du Système solaire interne »], Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America,‎ (DOI 10.1073/pnas.1423252112, résumé)
    L'article a été reçu par le , accepté le et mis en ligne le .
  25. (en) Kevin J. Walsh, Alessandro Morbidelli, Sean N. Raymond, David P. O'Brien et Avi M. Mandell, « A low mass for Mars from Jupiter's early gas-driven migration », Nature, vol. 475, no 7355,‎ , p. 206-209 (DOI 10.1038/nature10201, Bibcode 2011Natur.475..206W, arXiv 1201.5177, résumé)
    L'article a été reçu par la revue Nature le , accepté par son comité de lecture le et mis en ligne le .
  26. Benoît Rey, « La petite taille de Mars enfin expliquée », sur Ciel et Espace, (consulté le )
  27. (fr) Première découverte d'une planète habitable hors du système solaire, dépêche de l'AFP du 25 avril 2007
  28. (en) Dennis Overbye, « New Planet May Be Able to Nurture Organisms », The New York Times,‎ (lire en ligne)

Voir aussi

Articles connexes
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