Résultat scientifique

Les 12000 dernières années révèlent une histoire climatique plus complexe que prévu

25 novembre 2022 by osuadmin

Une équipe internationale de scientifiques dont certains relèvent du CNRS-INSU (voir encadré) révèle la complexité de l’évolution des températures au cours des 12 000 dernières années.

Comprendre l’histoire du climat de la Terre sur une si longue période nous donne une occasion inestimable de tester les modèles climatiques sur des échelles de temps longues afin de réduire les incertitudes des prévisions climatiques. Les changements de la température moyenne à la surface de la Terre pendant l’époque interglaciaire actuelle, l’Holocène (environ les 12 000 dernières années), ont fait l’objet de débats au cours des dernières décennies. Les reconstructions des températures passées semblent indiquer que la température moyenne mondiale a atteint un maximum il y a environ 6 000 ans et a ensuite baissé jusqu’au début de la crise climatique actuelle. En revanche, les simulations des modèles climatiques suggèrent un réchauffement continu depuis le début de l’Holocène. En 2014, les scientifiques ont nommé ce décalage majeur entre les modèles et les observations climatiques passées « l’énigme de la température de l’Holocène ».

Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont utilisé la plus grande base de données disponible de reconstructions, couvrant sur les 12 000 dernières années les températures passées, afin d’étudier le schéma géographique des changements de températures au cours de l’Holocène. Ils ont découvert que, contrairement à ce que l’on pensait, il n’y a pas eu de période chaude synchrone au niveau mondial pendant l’Holocène. Au contraire, les températures les plus chaudes sont observées à différents moments, non seulement dans différentes régions, mais aussi entre l’océan et les surfaces continentales. Cela remet en question la pertinence de la comparaison entre la reconstruction des moyennes mondiales et la simulation des modèles au cœur de la dite « énigme de la température de l’Holocène ». Ces nouveaux travaux constituent donc une base importante pour les modèles climatiques, car la capacité de ces derniers à reproduire les variations climatiques au cours de l’Holocène dans l’espace et dans le temps augmentera la confiance dans leurs projections régionales du changement climatique futur.

: Iceberg de l’ouest du Groenland provenant du glacier Jakobshavn Isbræ

Crédit : Vincent Jomelli

Deux bouffées de bioluminescence révèlent un mouvement de masses d’eau en méditerranée

10 juillet 2013 by osuadmin

En 2009 et 2010, le télescope sous-marin Antares a observé un étrange phénomène : la bioluminescence due aux organismes abyssaux a brusquement augmenté. Ceci a permis de révéler un lien inattendu entre une activité biologique – la bioluminescence – et le mouvement de masses d’eau en milieu profond.

En effet, les mouvements de convection dans le golfe du Lion apportent aux eaux profondes, de l’oxygène et des nutriments qui « boostent » l’activité biologique. Publiés le 10 Juillet dans PLoS ONE, ces travaux ont été réalisés par une équipe coordonnée par des chercheurs CNRS de l’Institut méditerranéen d’océanographie (CNRS / IRD / Aix-Marseille Université / Université du Sud Toulon-Var) et du Centre de physique des particules de Marseille (CNRS / Aix-Marseille Université). Déployé au large de Toulon, le télescope Antares a pour but de détecter le passage des neutrinos cosmiques de très haute énergie ¹. Ces particules interagissent peu avec la matière. Néanmoins, lorsque l’une d’entre elles frappe une molécule d’eau, elle peut produire un muon, particule chargée, qui émet des photons lors de son passage. C’est cette radiation que les 900 photomultiplicateurs d’Antares sont chargés d’observer à 2 400 mètres de profondeur.

Ces profondeurs ne sont pas aussi sombres qu’on pourrait le croire : 90% des organismes abyssaux sont en effet capables d’émettre de la lumière, qui intervient dans de nombreuses interactions écologiques comme l’attirance des proies ou les comportements liés à la reproduction. Les bactéries des abysses, qu’elles soient libres, en symbiose avec des animaux ou bien attachées à des particules en suspension, sont capables d’émettre de la lumière en continu et sont adaptées à leur environnement comme l’ont démontré Christian Tamburini et ses collègues dans un autre article publié en juin dernier ².

Cette bioluminescence n’avait pas gêné la mission d’Antares. Néanmoins, deux épisodes survenus entre mars et juillet des années 2009 et 2010 ont littéralement ébloui le télescope. Le bruit de fond lumineux mesuré par le détecteur, généralement compris entre 40 et 100 kHz, est soudain passé à 9 000 kHz. Ce pic de bioluminescence coïncide avec une augmentation de la température de l’eau et de la salinité. Ceci a permis aux chercheurs de faire le lien entre la bioluminescence et les mouvements de convection ayant lieu dans le golfe du Lion.

Lors des hivers particulièrement froids et secs, la température des eaux superficielles du golfe du Lion chute tandis que leur salinité augmente du fait de l’évaporation. Résultat, ces masses d’eau deviennent plus lourdes que celles qui les soutiennent et coulent. Ce mouvement, dit de convection, est bien connu. Or, les eaux superficielles sont riches en oxygène et en nutriments. En s’enfonçant, elles apportent aux eaux profondes des ressources permettant à l’activité biologique de s’intensifier. C’est ce pic d’intensité de l’activité biologique qu’Antares a observé de façon inattendue.

Les chercheurs estiment que la mesure de la bioluminescence pourrait devenir la première méthode pour mesurer en continu l’activité biologique en eaux profondes. Elle permettrait de mieux comprendre l’impact sur la vie des mouvements des masses d’eau et la circulation océanique. Ceci est d’autant plus important que des phénomènes tels que les convections d’eau profonde devraient diminuer notablement au cours de ce siècle du fait du réchauffement climatique. Cette diminution aura des conséquences importantes sur les écosystèmes profonds, qui se verront privés de cet apport en nutriments et oxygène. Les chercheurs entendent désormais déterminer les organismes responsables de la lumière observée par Antares encore non identifiés, et développer une instrumentation permettant de mesurer la bioluminescence en continu et de façon autonome.

1. Consulter : https://antares.in2p3.fr/

2. Effects of hydrostatic pressure on growth and luminescence of a moderately-piezophilic luminous bacteria Photobacterium phosphoreum ANT-2200. Martini S, Al Ali B, Garel M, Nerini D, Grossi V, Pacton M, Casalot L, Cuny P, Tamburini C. PLoS ONE. 20 juin 2013.

Persister face aux changements climatiques : l’importance des microrefuges en région méditerranéenne

19 décembre 2022 by osuadmin

Comment expliquer le maintien de populations végétales dans des régions hostiles à leur survie ? Dans une publication parue dans Global Change Biology, des scientifiques ont démontré que certains sites abritant des populations marginales pourraient être associés à des microrefuges. Ces zones de faible surface caractérisées par des conditions microclimatiques favorables à la survie de populations en dehors de leur aire de répartition pourraient ainsi modérer les conséquences du changement climatique actuel.

Les microrefuges ont eu une importance primordiale lors des précédentes périodes de changements climatiques, puisqu’ils ont permis la survie d’espèces dans des régions où le climat régional de l’époque ne permettait pas leur maintien. Ces sites seraient conditionnés par la présence d’un microclimat stable, relativement déconnecté du climat régional environnant et de ses fluctuations dans le temps. Ils ont ainsi constitué des territoires d’ultime persistance pour des populations d’espèces alors menacées de perdre l’ensemble de leur niche climatique. Dans le contexte actuel, les microrefuges pourraient atténuer les effets négatifs du changement climatique, en limitant les besoins migratoires de certaines espèces menacées, ne pouvant s’adapter ou migrer avec la même magnitude que le réchauffement global. Nombre d’études ont permis d’identifier et de quantifier l’influence de multiples facteurs topographiques et forestiers pouvant influencer le microclimat et ainsi favoriser la présence de microrefuges. Toutefois, l’hypothèse de l’existence d’un microclimat plus froid au sein des microrefuges restait à prouver.

Oxalis acetosella en situation de microrefuge

Crédit : K. Diadema

Pour ce faire, des scientifiques de l’Institut méditerranéen de biodiversité et d’écologie marine et continentale (IMBE – CNRS / Aix-Marseille Université / Avignon Université / IRD)) et du Conservatoire botanique national méditerranéen (CBNMed), soutenus par la Région Sud-Provence-Alpes-Côte d’Azur, ont adopté une démarche « ascendante » innovante, visant à étudier comment les populations actuellement en situation de microrefuges bénéficient de la forte singularité du paysage et des conditions environnementales locales pour subsister, et ce afin de mieux comprendre le fonctionnement de ces microsites si particulier.

L’objectif premier fut d’identifier des sites pouvant être assimilés aux microrefuges actuels d’une espèce, c’est-à-dire là où des populations se maintiendraient de manière isolée dans une région globalement inadaptée à leur survie. Pour se faire, l’étude s’est intéressée aux populations les plus méridionales du Pin de coucou (Oxalis acetosella L.), une espèce herbacée en limite d’aire de répartition dans la région méditerranéenne française. En se basant sur les relevés botaniques effectués par le CBNMed au sein de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur, les scientifiques ont identifié les populations disjointes de l’aire de répartition de l’espèce les plus méridionales ainsi que celles situées à des altitudes exceptionnellement basses. Ces populations sont assimilées à des microrefuges actuels pour l’espèce considérée. Les caractéristiques climatiques, paysagères et écologiques de chacune de ces stations ont été comparées à celles d’un site témoin « voisin », situé à seulement 50 à 100 m de distance du microrefuge.

Protocole de suivi mis en place au sein des différentes stations de microrefuges actuels de l’espèce Oxalis acetosella au sein de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur

Crédit : M. Finocchiaro

Cette étude montre que le climat au sein des microrefuges est systématiquement plus froid comparé au voisinage proche, phénomène d’autant plus accentué durant la période estivale. Les microrefuges exceptionnellement bas en altitude sont ceux exprimant les plus forts contrastes avec les sites voisins, avec des différences de températures moyennes journalières atteignant 1,1°C, et qui atteignent même 1,6°C en été pour les températures maximales. Ces sites, dits « abyssaux », sont généralement situés dans des dépressions topographiques et ils se caractérisent par un couvert forestier composé de feuillus leur permettant de bénéficier d’une inversion thermique tout au long de l’année. Les cortèges végétaux répondent clairement à ces contrastes microclimatiques, avec la présence d’espèces à optimums de températures et humidité plus froids et plus humides dans les microrefuges.

Ces résultats font état du lien fort entre microrefuge et microclimat, et mettent ainsi en avant les possibilités pour certaines populations de se maintenir dans des régions de plus en plus inhospitalières, et ce grâce à l’hétérogénéité du climat dans le paysage. La stabilité climatique de ces refuges floristiques reste toutefois à préciser, afin d’évaluer le potentiel de ces microsites à minimiser les impacts du réchauffement sur le long terme.

Voir en ligne : L’actualité sur le site de l’INEE

Une galaxie surprise en plein festin grâce à un projecteur lointain

4 juillet 2013 by osuadmin

Des astronomes, parmi lesquels Céline Péroux du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (CNRS, AMU) utilisant le Très Grand Télescope, le VLT, de l’ESO ont repéré une galaxie lointaine dévorant avec appétit le gaz environnant. Le gaz semble tomber en direction de la galaxie, créant un flux qui alimente la formation d’étoiles et entraîne la rotation de la galaxie. Il s’agit là de la meilleure preuve observationnelle de l’hypothèse selon laquelle les galaxies attirent puis absorbent la matière environnante afin de croître et de donner naissance à de nouvelles étoiles. Les résultats paraîtront dans l’édition du 5 juillet 2013 de la revue Science.

Les astronomes ont toujours suspecté que la croissance des galaxies résultait de l’attraction de matière environnante, mais ce processus s’est avéré très difficile à observer directement. Le Très Grand Télescope – le VLT – de l’ESO a été récemment utilisé pour étudier le très rare alignement d’une galaxie lointaine ¹ et d’un quasar – le centre extrêmement brillant d’une galaxie au sein duquel réside un trou noir supermassif – plus distant encore. Avant d’atteindre la Terre, la lumière en provenance du quasar traverse la matière qui environne la galaxie d’avant plan, ce qui permet d’étudier en détail les propriétés du gaz entourant la galaxie ². Ces nouveaux résultats apportent le meilleur aperçu à ce jour d’une galaxie en plein festin.

« Ce type d’alignement est extrêmement rare et il nous a permis d’effectuer des observations uniques », nous confie Nicolas Bouché de l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), Toulouse, France, auteur principal du nouvel article. « Nous avons été en mesure d’utiliser le VLT de l’ESO pour sonder la galaxie elle-même ainsi que le gaz environnant. Ce qui nous a permis d’aborder une question essentielle relative à la formation des galaxies : comment les galaxies croissent-elles et comment alimentent-elles la formation d’étoiles ? »

Lorsqu’elles créent de nouvelles étoiles, les galaxies épuisent rapidement leurs réservoirs de gaz ; afin de poursuivre cette activité, elles doivent donc être continûment alimentées en gaz frais. Les astronomes suspectaient que l’attraction gravitationnelle du gaz froid environnant par la galaxie constituait la clé du problème. Dans ce scénario, une galaxie attire du gaz qui entoure ensuite la galaxie et tourne avec elle avant de tomber à l’intérieur. Bien que des preuves de l’existence de cette accrétion galactique aient déjà été collectées, le mouvement du gaz et ses autres propriétés n’avaient pas encore été totalement étudiés.

Les astronomes ont utilisé les instruments SINFONI et UVES ³ qui tous deux équipent le VLT de l’ESO situé à l’Observatoire de Paranal au nord du Chili. Les nouvelles observations ont livré de précieuses informations concernant la rotation de la galaxie ainsi que la composition et le mouvement du gaz environnant la galaxie.

« Les propriétés de ce vaste volume de gaz environnant étaient en accord parfait avec les propriétés attendues d’un gaz froid aspiré par la galaxie » nous révèle Michael Murphy (Université de Technologie de Swinburne, Melbourne, Australie), co-auteur de l’étude. « Le gaz se déplace comme prévu, en quantité prévue et sa composition est en accord total avec le modèle. C’est comme si l’heure du repas pour les lions d’un zoo avait sonné – cette galaxie est particulièrement vorace, et nous avons découvert de quoi elle se nourrit pour croître si rapidement. »

Les astronomes avaient déjà découvert l’existence de matière autour des galaxies de l’Univers jeune, mais c’est la toute première fois qu’ils ont été en mesure de prouver, sans la moindre ambigüité, que la matière se déplace vers l’intérieur et non vers l’extérieur de la galaxie, de déterminer également la composition de ce carburant frais nécessaire à la création des générations suivantes d’étoiles. Sans la lumière du quasar et l’effet de projecteur qu’il crée, ce gaz environnant serait demeuré indétectable.

« Dans ce cas précis, nous avons eu la chance que le quasar se situe dans l’alignement précis de la galaxie, de sorte que sa lumière traverse le gaz tombant sur la galaxie. La prochaine génération de télescopes géants permettra d’observer les galaxies sous de multiples angles et procurera donc une vision d’ensemble bien plus complète » conclut Crystal Martin (Université Santa Barbara de Californie, Etats-Unis), co-auteur de l’étude.

1. Cette galaxie a été détectée à un redshift voisin de 2 lors d’un sondage effectué par l’instrument SINFONI en 2012 dans le cadre du Programme SINFONI Mg II dédié aux galaxies à raies d’émission (SIMPLE). Le quasar du fond a été baptisé HE 2243-60 ; la galaxie, elle, est située à un décalage spectral z=2.3285 – nous l’observons donc alors que l’Univers n’était âgé de deux milliards d’années.

2. Lorsque la lumière en provenance du quasar traverse les nuages de gaz, quelques longueurs d’onde sont absorbées. Les caractéristiques de ces raies d’absorption fournissent aux astronomes de nombreuses informations relatives aux mouvements et à la composition chimique du gaz. En l’absence du quasar, beaucoup moins d’informations auraient été obtenues – les nuages de gaz ne brillent pas et sont invisibles sur les clichés.

3. SINFONI est le spectrographe dédié aux observations de champ intégral dans l’infrarouge proche, tandis qu’UVES est le spectrographe à réseau échelle opérant dans l’ultraviolet et le visible. Tous deux équipent le Très Grand Télescope de l’ESO. SINFONI a révélé les mouvements de gaz au sein de la galaxie et UVES les effets du gaz environnant la galaxie sur la lumière en provenance du quasar distant.

Des petites planètes en orbite autour d’étoiles naines rouges détectées par SPIRou et TESS

13 février 2023 by osuadmin

Depuis la découverte en 1995 d’une planète en orbite autour d’une étoile autre que le Soleil, les recherches en exoplanétologie révolutionnent notre connaissance des systèmes planétaires. Parmi les milliers de systèmes connus aujourd’hui, beaucoup possèdent des planètes n’ayant pas leur équivalent dans notre Système solaire. C’est le cas des exoplanètes de type sous‐Neptune et super‐Terre récemment découvertes par une équipe internationale autour d’étoiles naines rouges voisines du Soleil, et qui nous renseignent sur l’étonnante diversité des exoplanètes. Ces planètes ont été détectées avec le satellite TESS et l’instrument SPIRou, un spectropolarimètre installé au Télescope Canada‐France‐Hawaii et dont l’Observatoire de Haute‐Provence – OSU Institut Pythéas (CNRS / AMU) a contribué au développement.

Pendant longtemps, seules les planètes du Système solaire étaient connues et observées : quatre planètes géantes loin du Soleil, et quatre planètes telluriques (dont la Terre) plus proches de notre étoile. S’il semblait très probable depuis plusieurs siècles que beaucoup d’autres étoiles, si ce n’est toutes, hébergeaient elles aussi des planètes, celles‐ci restaient cependant inaccessibles à nos moyens d’observation. On ne savait donc pas si ces éventuelles exoplanètes existaient réellement, étaient similaires à celles du Système solaire, ou présentaient des propriétés différentes.

La situation a changé en 1995 avec la première détection d’une exoplanète, effectuée à l’Observatoire de Haute‐Provence par les astronomes Michel Mayor et Didier Queloz, récompensés par la suite par le Prix Nobel de physique. De nouveaux instruments ont depuis été développés ; ils ont permis la détection et la caractérisation de milliers d’exoplanètes, révolutionnant nos connaissances sur les systèmes planétaires, et notamment sur leur formation et leur évolution.

Parmi ceux‐ci, en France, un consortium scientifique a développé l’instrument SPIRou installé au Télescope Canada‐France‐Hawaii, sur la Grande île d’Hawaii. Il s’agit d’un spectropolarimètre fonctionnant dans le domaine infrarouge. Les équipe de l’OSU Institut Pythéas (CNRS, AMU, IRD, INRAE) à l’Observatoire de Haute‐Provence et au Laboratoire d’Astrophysque de Marseille ont notamment fortement contribué à son développement concevant et construisant son unité de calibration, puis en allant l’installer sur place. Il s’agit d’un dispositif essentiel à l’instrument ! De plus, le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille est impliqué scientifiquement dans la caractérisation de l’activité des étoiles afin de mieux y rechercher des planètes

SPIRou permet de rechercher des planètes autour d’étoiles moins massives, plus petites et moins chaudes que le Soleil, les naines rouges (leur température est comprise entre 2500 et 4000°, alors que le Soleil est à 5500°). Il permet également d’étudier l’activité magnétique de ces petites étoiles, qui sont les étoiles les plus nombreuses dans notre galaxie. Les équipes scientifiques utilisent notamment SPIRou pour caractériser les candidats planètes (les objets susceptibles d’être des planètes) qui ont été identifiés autour d’étoiles naines rouges par le satellite TESS de la NASA, et qui doivent être observés du sol pour établir leur nature. L’extrême stabilité de SPIRou permet en particulier de détecter les minuscules mouvements d’une étoile induits par une planète qu’elle héberge, et d’en déduire la masse d’une telle exoplanète ‐ un tour de force pour cet instrument cryogénique refroidi à la température de l’azote liquide (‐200°).

C’est dans le cadre des programmes scientifiques menés avec SPIRou qu’une équipe internationale, dans laquelle plusieurs laboratoires CNRS‐INSU sont fortement impliqués et notamment au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, a mené une étude ayant permis la découverte et la caractérisation d’une nouvelle planète baptisée TOI‐1695b. À peine deux fois plus grosse et six fois plus massive que la Terre, elle fait le tour de son étoile naine rouge en seulement trois jours. Un peu moins grosse que Neptune (d’où sa désignation de sous‐Neptune), cette nouvelle planète a une densité légèrement inférieure à celle de la Terre, et une température plus élevée de quelques centaines de degrés. Son atmosphère contient très probablement de grandes quantités d’hydrogène, d’hélium et de vapeur d’eau. Cette découverte va notamment aider les scientifiques à mieux comprendre comment de telles planètes, absentes de notre Système solaire, peuvent devenir au cours de leur formation des planètes gazeuses pour certaines, ou des planètes rocheuses pour d’autres.

Il y a quelques semaines, la même équipe avait annoncé la découverte et la caractérisation de la super‐Terre TOI‐1452b et de la sous‐Neptune TOI‐1759b, également en orbite autour d’étoiles naines rouges. La taille de ces nouvelles planètes est comprise entre 1,7 et 3,1 fois celle de la Terre, et leurs masses entre 5 et 7 fois celle de la Terre. Il s’agit donc de planètes intermédiaires entre la Terre et Neptune, mais beaucoup plus proches de leurs étoiles hôtes. Ces découvertes confirment que de telles planètes, bien qu’inexistantes dans le Système solaire, sont très abondantes dans notre galaxie.

L’instrument SPIRou

Crédit : Sébastien Chastanet, OMP/IRAP/CNRS, 2018

Voir en ligne : Le communiquué sur le site de l’INSU

Trois planètes occupent la zone habitable de l’étoile Gliese 667C voisine de notre soleil

25 juin 2013 by osuadmin

L’étoile Gliese 667C n’a pas fini de dévoiler ses secrets … Une équipe d’astronomes vient en effet de mettre en évidence que trois exoplanètes de type super-Terres étaient en orbite dans la zone habitable autour de cette étoile… Cette découverte a notamment été possible grâce à l’Instrument HARPS. Cet instrument chasseur de planètes de l’ESO, inégalé dans sa catégorie à ce jour, a été conçu avec une importante participation française…dont des chercheurs et ingénieurs du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille et de l’Observatoire de Haute Provence.

Une équipe d’astronomes a combiné de nouvelles observations de Gliese 667C avec des données existantes issues de l’instrument HARPS qui équipe le télescope de 3,6 mètres de l’ESO au Chili, et en a déduit l’existence d’un système composé d’au moins six planètes. De plus, trois de ces planètes se révèlent être des super-Terres dont l’éloignement de leur étoile permet d’envisager l’existence d’eau liquide à leur surface, ce qui en fait de possibles candidates à l’habitabilité. Il s’agit là de la toute première découverte d’un système doté d’une zone habitable bien remplie.

L’étoile Gliese 667C a fait l’objet de nombreuses études. Dotée d’une masse équivalente au tiers de la masse du Soleil, elle appartient à un système stellaire triple noté Gliese 667 (ou bien encore GJ 667) situé à 22 années-lumière, dans la constellation du Scorpion. Elle se situe donc dans le voisinage immédiat de notre Soleil, à bien plus grande proximité que les systèmes d’étoiles étudiés au moyen de télescopes tel que le télescope spatial chasseur d’exoplanètes Képler.

Des études antérieures de Gliese 667C ont montré que l’étoile abrite trois planètes (eso0939, eso1214) dont l’une se situe en zone habitable. Une équipe d’astronomes menée par Guillem Anglada-Escudé de l’Université de Göttingen en Allemagne et Mikko Tuomi de l’Université de Hertfordshire au Royaume-Uni, a récemment réexaminé le système au moyen de nouvelles observations effectuées par l’instrument HARPS et de données issues d’autres télescopes ¹ et a ainsi complété le tableau existant. Ils ont trouvé les preuves de l’existence de sept planètes autour de l’étoile ². Ces planètes sont en orbite autour de la troisième étoile la plus faible d’un système stellaire triple. Les deux autres soleils constitueraient une paire d’étoiles très brillantes visibles en plein jour et aussi lumineuses que la pleine Lune durant la nuit. Les nouvelles planètes viennent compléter la zone habitable de Gliese 667C – il n’existe pas en effet d’autre orbite planétaire stable située à une distance appropriée de l’étoile.

« Nous savions, d’après des études antérieures, que l’étoile était entourée de trois planètes, nous voulions donc vérifier l’éventuelle existence d’autres planètes », nous dit Tuomi. « En ajoutant de nouvelles observations et en revisitant les données existantes, nous avons été en mesure de confirmer l’existence de ces trois corps et d’en découvrir de nouveaux. Trouver trois planètes de faible masse dans la zone habitable de l’étoile s’est révélé être très excitant ! »

Trois de ces planètes se sont avérées être des super-Terres – des planètes plus massives que la Terre mais moins massives que des géantes telles qu’Uranus et Neptune – qui occupent la zone habitable de l’étoile, une mince bande située autour de l’étoile et au sein de laquelle l’eau est susceptible d’être présente à l’état liquide si les conditions sont propices. C’est la toute première fois que trois planètes de ce type ont été repérées dans cette zone d’un même système ³.

« La probabilité de trouver des planètes potentiellement habitables dans notre galaxie est d’autant plus grande que plusieurs d’entre elles sont en orbite autour d’une seule et même étoile de faible masse – nous savons à présent qu’il nous suffit d’observer une seule étoile pour découvrir plusieurs planètes plutôt que d’observer dix étoiles à la recherche d’une seule planète potentiellement habitable » ajoute Rory Bames (Université de Washington, Etats-Unis), co-auteur de l’étude.

Les systèmes compacts qui entourent des étoiles semblables à notre Soleil sont abondants dans la Voie Lactée. Les planètes qui sont en orbite à proximité d’une étoile hôte de ce type sont très chaudes et certainement inhabitables. Mais cela n’est pas le cas des étoiles plus froides telles que Gliese 667C. Dans ce cas, l’intégralité de la zone habitable se situe à l’intérieur d’une orbite de dimension semblable à celle de Mercure, à plus grande proximité de l’étoile hôte donc. Le système Gliese 667C constitue le premier exemple d’un système constitué d’une étoile de faible masse et de planètes vraisemblablement rocheuses situées dans la zone habitable.

Le scientifique de l’ESO responsable de l’instrument HARPS, Gaspare Lo Curto, ajoute : « Ce passionnant résultat a été en grande partie obtenu grâce à la puissance de HARPS, de son logiciel associé, et souligne toute l’importance des archives de l’ESO. Il est très gratifiant de voir plusieurs groupes de chercheurs indépendants exploiter cet instrument unique et atteindre la précision ultime ».

Et Anglada-Escudé de conclure : « Ces nouveaux résultats montrent à quel point il peut être intéressant de procéder à une nouvelle analyse de données et de combiner les résultats obtenus par différentes équipes au moyen de divers télescopes ».

1. L’équipe a utilisé des données issues du spectrographe UVES installé sur le Très Grand Télescope – le VLT - de l’ESO au Chili (afin de déterminer avec précision les propriétés de l’étoile), le spectrographe chercheur de planètes (PFS) Carnegie qui équipe le télescope Magellan II de 6,5 mètres de l’Observatoire Las Campanas au Chili, le spectrographe HIRES installé sur le télescope Keck de 10 mètres au Maunea Kea à Hawaï, ainsi que de nombreuses archives de HARPS (le chercheur de planètes de grande précision utilisant la méthode des vitesses radiales) qui équipe le télescope de 3,6 mètres de l’ESO au Chili (ces données ont été compilées en 2003-10 par le programme M dwarf de X. Bonfils et M. Mayor, décrit ici).

2. L’équipe a examiné les données de vitesse radiale de Gliese 667C, une méthode bien souvent utilisée pour traquer les exoplanètes. Afin d’isoler les signaux planétaires, elle a effectué une analyse statistique robuste de type Bayésien. Les cinq premiers signaux sont sans ambiguïté, le sixième demande confirmation et le septième beaucoup plus hasardeux. Ce système est composé de trois super-Terres situées en zone habitable, de deux planètes chaudes à proximité de l’étoile et de deux planètes plus froides situées à plus grande distance. Les planètes situées en zone habitable et celles situées à proximité de l’étoile ont sans doute toujours la même face orientée en direction l’étoile, de sorte que la durée de leur jour égale celle de leur année, l’une des faces étant en permanence éclairée par le soleil et l’autre baignant dans la pénombre.

3. Dans le système solaire, Vénus orbite à proximité de la frontière intérieure de la zone habitable et Mars à proximité de la frontière extérieure. L’extension précise de la zone habitable dépend de nombreux facteurs.