TRAPPIST-1 contient le plus grand groupe de planètes de la taille de la Terre jamais découvertes en une seule fois.
Certaines de ces planètes sont connues depuis 2016,lorsque les scientifiques ont annoncé qu'ils avaient découvert trois planètes autour de l'étoile TRAPPIST-1 avec le petit télescope Transiting Planets and Planetesimals (TRAPPIST) au Chili. Les observations de suivi du télescope spatial Spitzer de la NASA, en collaboration avec des télescopes au sol, ont confirmé la présence de deux planètes originales et en ont découvert cinq autres.
Les sept planètes TRAPPIST-1 situées ainsiproches de leur étoile qu'elles s'inscrivent dans l'orbite de Mercure ont été découvertes en utilisant la méthode du transit : les scientifiques ne peuvent pas voir les planètes directement (elles sont trop petites et trop sombres par rapport à l'étoile), ils recherchent donc les baisses de luminosité de l'étoile qui se produisent lorsque les planètes traverser devant elle.
Observations répétées de la chute d'une étoilela lumière, combinée aux mesures des temps orbitaux des planètes, a permis aux astronomes d'estimer les masses et les diamètres des planètes, qui ont ensuite été utilisées pour calculer leurs densités. Des calculs antérieurs ont déterminé que les planètes avaient à peu près la même taille et la même masse que la Terre et devraient donc également être rocheuses ou terrestres, par opposition aux planètes dominées par le gaz telles que Jupiter et Saturne.
Plus les scientifiques connaissent avec précision la densité de la planète,plus de restrictions qu'ils peuvent imposer à sa composition. La densité des huit planètes de notre système solaire varie considérablement. Les géantes à dominante gazeuse - Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune - sont grandes mais beaucoup moins denses que les quatre mondes terrestres car elles sont principalement composées d'éléments plus légers comme l'hydrogène et l'hélium. Mais même ils montrent une certaine variation de densité, qui est déterminée à la fois par la composition de la planète et par la contraction due à la gravité de la planète elle-même. En soustrayant l'effet de la gravité, les scientifiques peuvent calculer la soi-disant densité non compressée de la planète et en apprendre davantage sur sa composition.
Les sept planètes de TRAPPIST-1 ont des densités similaires -les valeurs ne diffèrent pas de plus de 3%. Cela distingue ce système du nôtre. La différence de densité entre les planètes TRAPPIST-1 et la Terre et Vénus peut sembler faible - environ 8%, mais à l'échelle planétaire, elle est significative. Par exemple, une façon d'expliquer pourquoi les planètes TRAPPIST-1 sont moins denses est qu'elles ont la même composition que la Terre, mais avec un pourcentage de fer plus faible - environ 21% contre 32% sur Terre.
Comme théorie alternative - repasser surles planètes TRAPPIST-1 peuvent être saturées d'oxygène, formant de l'oxyde de fer ou de la rouille. L'oxygène supplémentaire diminuerait la densité des planètes. La surface de Mars prend une teinte rouge en raison de l'oxyde de fer, mais possède un noyau composé de fer non oxydé. Si la densité inférieure des planètes TRAPPIST-1 était complètement causée par le fer oxydé, les planètes devraient être complètement rouillées et ne pourraient pas avoir de noyaux de fer solides.
L'équipe a également examiné si la surface pouvaitchaque planète soit recouverte d'eau, qui est encore plus légère que la rouille, et qui peut modifier la densité globale de la planète. Si tel était le cas, l'eau devrait représenter environ 5% de la masse totale des quatre planètes extérieures. En comparaison, l'eau représente moins d'un dixième d'un pour cent de la masse totale de la Terre.
Parce qu'ils sont trop proches des leursEn tant qu'étoile, pour que l'eau reste liquide dans la plupart des cas, les trois planètes intérieures de TRAPPIST-1 nécessitent une atmosphère chaude et dense, similaire à Vénus, afin que l'eau puisse rester liée à la planète sous forme de vapeur. Cette explication semble moins probable car ce serait une coïncidence s'il y avait suffisamment d'eau sur les sept planètes pour avoir la même densité.
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