Trappist-1

Trappist c'est une serie de 2 téléscopes Belges.
Alors Trappist vient de (TRansiting Planets and PlanetesImals Small Telecope), mais comme on est chez les Belges, on ne peut s'empêcher de penser à la bière.
Il s'agit en fait de deux télécopes robotisés d'un miroir de 60cm, de l'université de Liège installés au Maroc pour l'un et au Chili pour l'autre, les deux bien évidemment en altitude et bénéficient d'un ensoleillement très bon.
Alors 60cm c'est un instrument aujourd'hui de dimension domestique que vous trouverez dans le commerce pour environ 10 000 euros.
Maintenant j'imagine que le miroir est taillé avec une précision micrométrique et qu'il a une précision à couper le souffle et associé à une très bonne caméra refroidie et une exposition longue et un mécanisme de suivi de haute précision, vous devriez obtenir le meilleur résultat possible à leur altitude respective. C'est à dire que l'atmosphère ne permet pas une meilleure résolution. Ce qui est par contre possible c'est soit de multiplier les télécopes alignés (comme le double téléscope Kech à Hawai) qui par une analyse comparative et des corrections intelligentes permet de gagner en piqué, soit d'améliorer la luminosité (et donc voir soit avec moins d'exposition soit des objets moins lumineux).
Bref, ces téléscopes de 60cm très bien positionnés ont un coût vraisemblablement imbattables par rapport aux résultats qu'ils fournissent, et il y en a un dans l'hémisphère sud et un dans l'hémisphère nord, de quoi voir tout le ciel.

A quoi servent donc ces téléscopes ?
A la suite de la découverte progressive d'exoplanètes par 2 méthodes, les équipes Belges ont voulu pousser l'idée plus loin. Les deux méthodes consistaient soit à regarder la déviation de l'astre autour de son barycentre et en déduire donc la masse et éventuellement la distance des planètes qui tournent autour, et sinon à regarder les variations de luminosité des étoiles fonction de la transition d'un objet (une planète) devant elles.
C'est ce dernier point qu'analysaient ces deux téléscopes.
Alors le principal objectif, pour bien voir ces planètes était de trouver des naines rouges, c'est à dire des étoiles plus petites, pour déceler des planètes moins grosses (type géantes gazeuse transitant juste devant l'étoile).
Alors celà semble contreproductif, car il a été démontré que les naines rouges sont le phénomène de projections de rayons UV et X, très mauvais contre les atmosphères des planètes. Par exemple, notre soleil, une naine jaune figure parmi ce qu'il y a de plus stable, d'où une atmosphère terrestre encore bien présente. De plus les naines rouges ont tendance à vivre très longtemps et donc pourraient être agées et leurs planètes telluriques seraient "éteintes", sans atmosphère et refroidies et verrouillées sur l'étoile (présentant la même face)...
mais vb=voilà : c'est le meilleur moyen pour avoir des transits et arriver à voir ces planètes. En effet, ces planètes beaucoup plus proches qu'autour du soleil seraient toujours habitables niveau température, et auraient une révolution beaucoup plus courte qui se chiffrerait en jours, à la limite semaines, et pas en mois ou années. Et donc 1 mois continu d'observation suffirait à dénicher ces planètes... mais à la condition qu'elles tournent autour d'un axe qui permette de voir la transition.

Après recherche, l'équipe finit donc par trouver une naine rouge/brune, c'est à dire une petite naine rouge, d'une taille à peine plus grande que Jupiter (mais de masse bien supérieure), et avec autour d'elle non pas une, deux ou trois planètes telluriques mais 7. Rien que ça ! Et elles ont toutes à peu près la taille de la Terre, toutes gravitant sur un disque parfaitement aligné !!! Cette naine brune est située à 40 années lumière, notre banlieue proche.
Vous pouvez scruter notre environnement même plus lointaine : il n'y aucun système qui s'en approche. Ce système est unique !
Alors pour ce qui est de la zone habitable c'est pas tout à fait 7 mais plutôt 4 ou 5. C'est déjà pas mal.
Ce système a été appelée Trappist-1, et son étoile et ses planètes Trappist-1a (l'étoile même) jusqu'à -1h.
Alors l'age du système est évalué entre celui du système solaire jusqu'au double du notre.



Image de Wikipedia, qui montre les distances relatives et les tailles (non relatives qu'entre elles).

Taille de l'étoile par rapport à Jupiter :


Cette image donne une idée de la taille des planètes autour de Trappist-1 par rapport au premières du système solaire dont la Terre :


Alors les images des planètes sur cette dernière photo reflètent un peu ce qu'on pense d'elles.

Dans le système, ces planètes très proches ont acquis des durées de révolution multiples l'une de l'autre (avec une années de 20 jours pour la plus lointaine), et sont suffisamment proches pour qu'on voit bien celles à proximité depuis l'une d'elle durant leur révolution, une peu de la taille de la lune dans le ciel.
Alors sur toutes ces planètes l'attraction à la surface est assez voisine de celle de la Terre.

Alors si on considère la première planète à cause de la température et de l'effet de marées à quelque chose ressemblant à une grosse IO (lune de Jupiter) chaude et couverte de volcanisme, le deuxième selon la zone habitée et l'atmosphère, pourrait être habitable. La température moyenne y serait de 70°C mais rien ne dit qu'en rotation synchrone elle présente pas une face à 200°C et une autre à -100°C et qu'il n'y ait pas une juste milieu sur les bords. La troisième planète est par contre juste au niveau de l'habitabilité terrestre, variante plus tropicale, mais serait la plus petite de toutes avec la masse la plus faible, et donc une attraction de l'ordre de 0.5g proche de la gravité martienne. A moins qu'elle possède une gros océan qui ne se soit pas évaporé il est fort probable qu'elle n'abrite pas d'atmosphère.
Le suivante, la 4e, est un poil plus froide que la Terre à quelques degrés près, mais synchrone, elle présenterait une face chaude et une face froide. Elle est à peine moins grosse que la Terre avec un gravite de 0.9g. La 5e, suivante, serait une planète océan avec une taille égale à la terre mais inférieure en masse et donc 0.7g de gravité. Comme elles est synchrone elle pourrait présenter une face chaude et une face froide avec une zone intermédiaire habitable. La 6e planète, toujours partiellement à température supportable, serait plus froide, aurait une gravité de 0.9g malgré une taille légèrement supérieur à la Terre. La 7e planète de densité plus faible que la Terre et de taille plus faible donne une gravité de 0.55, et une température comparable à la température froide martienne.
Il n'est pas exclu qu'il n'y ait pas de planètes sensiblement plus lointaine, qui mettrait juste plus de temps pour transiter.

Alors en ce moment le téléscope spatial JWST est en train d'analyser ce système en profondeur et il se peut qu'il y passe du temps.

Merci. C'est passionnant. L'univers est extrêmement complexe et tout est possible.

Tiens j'ai une autre vue et specs de ces planètes (je sais pas laquelle est la mesure la plus récente.

Alors d'après le JWST, Trappist-1b n'a pas d'atmosphère. Si Trappiste-1c en a une elle est très tenue, en CO2 et Oxygène (moins dense même que Mars), donc quasiment une planète rocheuse, il y fait 110°C en zone exposée, ce qui n'est pas énorme. On pensait trouver une planète type Vénus, atmosphère dense, très chaude.

Mais les résultats de ces analyses sont controversées et donc on va revoir tout plus en détail...


Tout n'a pas été publié et analysé !!!

Vous arrivez à suivre ce que raconte Julien de Wit ? Il parle de la confusion entre les différence d'émissions spectrocopiques locales à la surface du soleil et le transit atmosphérique face à l'étoile.
L'une filtre et l'autre émet ou réfléchit en fonction de la matière.

En gros ce dont il parle c'est de réaliser un modèle de cartographie d'émission locale spectroscopique à la surface d'une étoile, qui varie sur une durée plus longue, pour permettre l'analyse fine du filtrage ou de la réflection de la lumière par une planète gravitant autour, et de faire plusieurs passages afin supprimer les analyses perturbées par des éventuelles éruptions qui sont donc de courte durée.
Le modèle d'analyse de surface d'une étoile n'est pas encore établi est est difficile à réaliser avec précision à cause des observations terrestres imprécises du fait de l'atmosphère et des observations spatiales imprécises à cause des limitations de la taille du miroir (seulement 6m) de JWST. L'idéal serait donc un passage précédent d'une planète sans atmosphère garantie, avant le passage sur la même zone d'e la planète à analyser. Il se trouve que pour Trappiste-1 c'est relativement faisable, car on la regarde depuis la Terre à peu près dans la plan équatorial des orbites, ce qui rend ce système exceptionnel à bien des égards.

La planète qui pourrait étalonner ces prises serait toute trouvée, et ce serait Trappiste-1b. On connait aussi la durée de rotation de l'étoile ce qui peut permettre l'analyse par reflexion de la lumière émise par les planète par occulation de l'étoile. En sachant que le lumière reçue serait la moyenne de l'émission de l'étoile sur la partie faisant face hors éruptions.
L'ensemble de ces éléments nécessitent cependant une grosse mobilisation du téléscope JWST pour cette tâche uniquement. Or ce télécope JWST devrait fonctionner 20 ans très grand maximum (il était prévu pour 5 ans minimum mais la trajectoire mise en position d'Ariane 5 a été exceptionnellement précise et réussie ce qui lui fait économiser du carburant de maintien ne position. Si on considère 10 ans en moyenne, avec 3 ans écoulés, il faudrait à peu près 6 mois d'analyse exclusives continue de Trappiste-1 pour tirer le maximum de ce qu'on peut observer, soit une bonne partie de la durée de vie de JWST dont ce n'est pas la seule mission, loin s'en faut. Ce type de mission représente 1/4 de ses objectifs et sur ces objectifs, malgré l'intérêt de Trappist-1, il y a d'autres systèmes et planètes à observer. De plus la JWST peut tomber en panne à tout moment ou perdre une partie de ses possibilités...

Du coup il y a une bataille autour de Trappiste-1 comme le dit Julien de Wit pour affecter le temps nécessaire et s'organiser pour mettre en place les modèles d'analyse. On attend par ailleurs, la mise en place d'autres téléscopes terrestres qui pourraient aider à mettre en place les protocoles d'observation pendant que JWST s'occupe d'autre chose.

Alors Trappist-1 à 40 années lumière est atteignable par un vaisseau qui irait progressivement à 0.25c puis ralentirait en fin de parcours, soit quelques chose comme 250/300 années, donc un trajet durant dans les 3 siècles. Et tout ça avec une grosse protection anti-collision de particules et des radars interchangeables à foison. C'est faisable avec les technos qu'on maîtrise aujourd'hui, mais on est très loin de faire mieux de tous les points de vue, pour la propulsion et le protection, même de façon théorique. Une telle colonisation demanderait beaucoup de charge à transporter : du matériel et des hommes, pour être viable. Et bien sûr une validation beaucoup plus poussée de la viabilité des planètes. Le voyage se passerait donc sur une dizaine de générations dont le plupart vivrait dans une régime militaire totalitaire avec la finalité de faire survivre des générations futures lointaines. Hormis une catastrophe annoncée majeure dans le système solaire, rien ne justifierait la mise en place et la cohésion de l'équipage au sein d'une telle mission.
Une colonisation interstellaire expansive devrait soit affranchir l'homme du vieillissement actuel, soit trouver le moyen de voyager de façon sûre à des vitesses proches de la lumière, ce qui est actuellement loin d'être réalisable.
Si l'homme pouvait vivre de façon confortable dans les 200 ans, les systèmes stellaires proches lui seraient accessibles techniquement et psychologiquement à la colonisation interstellaire, soit moins de 20 années lumière. Actuellement la seule colonisation envisageable c'est Alpha de Centauri et rien ne semble indiquer qu'il y aurait une planète intéressante proche de l'habitabilité