TRAPPIST

2MAAS- J23062928-0502285

TRAPPIST-1, (2MASS J23062928-0502285), est une naine rouge ultra froide, un peu plus grande mais beaucoup plus massive que la Jupiter, et beaucoup plus froide que le Soleil. Elle est située à environ 40,5 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Verseau. Son système planétaire est constitué d'au moins sept planètes rocheuses, le plus nombreux détecté jusqu'ici. Il s'agit de planètes de dimensions (taille et masse) similaires ou inférieurs à celle de la Terre (entre 0,77 et 1,15 rayon terrestre (≈6371km) et entre 0,33 et 1,16 masse terrestre). Ce système a la particularité d'être très compact car toutes les planètes sont situées sur une orbite plus petite que celle de Mercure. Trois à six d'entre elles sont situées dans la zone habitable.

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L'étoile fut d'abord découverte en 1999 par l'astronome John Gizis et ses collèques dans le cadre du programme Two Micron All-Sky Survey (2MASS). Puis trois de ses planètes sont découvertes en 2015 à l'aide du télescope belge TRAPPIST (the TRAnsiting Planets and Planetesimals Small Telescope) installé sur deux sites : le site TRAPPIST-S (TRAPPIST Sud) à l’Observatoire de La Silla ,au Chili et le site TRAPPIST-N (TRAPPIST Nord) à l’Observatoire de l’Oukaïmeden au Maroc.

Les informations fournies par ces deux télescopes ont été croisées et complétées par celles de quatre télescopes basés aux Canaries, à Hawaï et en Afrique du Sud et enfin par une observation durant une vingtaine de jours à l'aide du télescope spatial Spitzer, permettant de découvrir les quatre autres planètes.

• Le système planétaire se trouve à une distance de 12,43 ± 0,02 pc (∼40,5 al) de la Terre.
• Il comporte une étoile et au moins sept planètes.
• Ces planètes sont très proches de leur étoile, autour de laquelle elles orbitent à de très faibles distances : elles sont six à quarante fois plus proches de leur étoile que Mercure ne l'est du Soleil.
• Ces orbites sont presque en résonnance les unes avec les autres : pendant que la planète TRAPPIST-1 b effectue 8 révolutions, les planètes c, d, e, f et g effectuent respectivement 5, 3, 2, 4/3 et 1 révolution.

La résonance orbitale est, en astronomie, la situation dans laquelle les orbites de deux objets célestes A et B, en révolution autour d'un barycentre commun, ont des périodes de révolution TA/TB est un nombre rationnel.

Système planétaire de TRAPPIST-1 en comparaison avec le système solaire interne.

Les planètes découvertes possèdent probablement toutes une rotation synchrone, et présentent donc toujours la même face à leur étoile.

Trois d'entre elles (TRAPPIST-1 e, TRAPPIST-1 f et TRAPPIST-1 g) sont situées à une distance de leur étoile qui pourrait leur permettre d'abriter de l’eau liquide. TRAPPIST-1 e, TRAPPIST-1 f et TRAPPIST-1 g pourraient posséder un océan en surface avec une atmosphère similaire à celle de la Terre bien que verrouillées gravitationnellement.

Avec des atmosphères identiques, TRAPPIST-1 b, TRAPPIST-1 c et TRAPPIST-1 d subiraient un emballement de l’effet de serre bien que la possibilité d'eau liquide en surface dans des régions limitées ne soit pas exclu. Bien que réduite face à d'autres naines M tardives, les planètes du système subissent néanmoins une forte irradiation dans les domaines ultraviolet extrême et X en comparaison de la Terre, ce qui pourrait avoir des conséquences significatives sur le maintien de leur atmosphère, favorisant notamment la photodissociation de la vapeur d’eau et l’échappement atmosphérique de l'hydrogène.

La forte activité de TRAPPIST-1 a est à l'origine de tempêtes stellaires importantes qui font temporairement mais significativement reculer la zone habitable et pourraient également modifier l'atmosphère des exoplanètes du système.

(un champ magnétique de l'ordre de quelques dizaines à centaines de gauss pourrait contrer ces effets sur l'atmosphère mais les planètes telluriques disposent de champs magnétiques généralement plus faibles, comme 0,5 gauss pour la Terre).

Une étoile de type tardif est une étoile de type spectral K,M,S ou C, dont la température de surface est inférieure à celle du Soleil.

TRAPPIST-1 a, l'étoile

• L'étoile est une naine ultra froide. Son rayon et sa masse sont respectivement égaux à environ 11,5 % et 8 % de ceux du Soleil. Elle a été répertoriée dans le catalogue  2MASS (2003) sous la désignation 2MASS J23062928-0502285 avant que le système ne reçoive la désignation TRAPPIST-1 après que des planètes y ont été découvertes. En plus de sa désignation 2MASS, l'étoile a donc depuis la désignation TRAPPIST-1 a.
• Cette étoile a un âge estimé de 7,6 ± 2,2 milliards d'années. Parce qu'elles sont bien moins lumineuses et totalement convectives, les naines rouges ont une durée de vie beaucoup plus longue que le Soleil. Une étoile avec 8 % de la masse solaire, comme TRAPPIST-1, est destinée à rester sur la séquence principale jusqu'à 12 000 milliards d'années, puis évoluera vers une étape de naine bleue en devenant plus chaude.
• Cette étoile a une métallicité (l'abondance des éléments qui ne sont pas l'hydrogène et l'hélium) semblable au Soleil, avec une abondance de fer de 109 % de la valeur solaire.

Données de l'étoile

Localisation dans la constellation : VERSEAU

https://youtu.be/OkpN0R6aIbQ

CLASSES SPECTRALES DES ÉTOILES

• TRAPPIST-1 b , la première planète

Le rayon de cette planète est comparable à celui de la Terre, et sa période orbitale est de 1,510 jour terrestre

TRAPPIST-1 b est la première exoplanète tellurique du système planétaire de TRAPPIST-1 dont la découverte est annoncée en 2016. C'est la deuxième plus grosse planète du système planétaire.

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• La température d’équilibre de la surface de la planète est 391,8 K (118,8 °C avec une incertitude de 5,5.
• Des observations issues du télescope spatial James Webb montrent que la face jour de la planète doit avoir une température proche de 227 °C, ce qui correspondrait à une absence d'atmosphère.
• Le manteau de la planète serait composé de magma en raison des forces de marée, vu que la planète est proche de son étoile. TRAPPIST-1 b est la planète la plus proche de son étoile qu'on ait découverte, il y fait donc très chaud et l'effet de la gravité de son étoile y est très important. Son diamètre est de 14 284 km.
• Cette planète orbite autour de son étoile en environ 1,5 jour et est à environ 0,01 UA de son étoile, soit environ 1,5 million de km

La force de marée est une force qui s'exerce cycliquement sur les couches superficielles de deux corps célestes qui tournent autour du centre d’inertie du système, et qui est à l'origine des marées. Elle résulte du déséquilibre entre la force d’attraction gravitationnelles des deux corps et la force d’inertie d’entrainement due au mouvement de révolution.

https://youtu.be/vQ7GFSvAkcg

Le phénomène des marées

• TRAPPIST-1 c, la deuxième planète

La taille de cette planète est comparable à celle de la Terre, et sa période orbitale est de 2,421 jours terrestres et est à environ 0,015 UA de son étoile, soit environ 2,25 millions de km.

TRAPPIST-1 c est la deuxième exoplanète tellurique du système planétaire de TRAPPIST-1 dont la découverte est annoncée en 2016. C'est la troisième plus grosse planète du système.

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• La température d’équilibre de la surface de la planète est 334,8 K (61,8 °C) avec une incertitude de 4,8.
• Le manteau de la planète serait composé de magma en raison des forces de marée vu que la planète est proche de son étoile et il y aurait des éruptions volcaniques comme sur Io. TRAPPIST-1 c est la planète la plus dense du système planétaire. Son diamètre est de 14 016 km.
• Cette planète orbite autour de son étoile en environ 2,5 jours et est à environ 0,015 UA de son étoile, soit environ 2,25 millions de km.

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• TRAPPIST-1 d, la troisième planète

TRAPPIST-1 d est la troisième exoplanète tellurique du système planétaire de TRAPPIST-1  dont la découverte est annoncée en 2016. C'est la sixième plus grosse planète du système.

• TRAPPIST-1 d a un rayon de 0,788 fois la Terre avec une incertitude de 0,020, soit à peu près 5 020 km. Sa masse fait environ 0,297 fois celle de la Terre, c'est la moins massive de toutes les planètes du système de TRAPPIST-1 qu'on ait découverte. Sa densité fait environ 0,616 fois celle de la Terre. TRAPPIST-1 d ainsi que d'autres planètes pourraient contenir beaucoup d'eau voire être des planètes océans. Sa température moyenne est 282 K (8,85°) mais vu que la planète est en rotation synchrone, il y ferait plus chaud dans la partie éclairée par son étoile et l'eau serait à l'état liquide, et plus froid et à l'état solide dans la partie non éclairée.
• La planète pourrait contenir également un noyau de roche et de fer d'un diamètre d'environ 2820 km ou être composée uniquement de roches et d'eau mais sans noyau.
• Cette planète orbite autour de son étoile en 4,5 jours et est à environ 0,02 UA de son étoile, soit environ 3 millions de km.
• La Terre est à 150 millions de km du Soleil, mais l'étoile est une naine brune et sa luminosité n'est pas très importante ce qui permet à la planète d'être dans la zone habitable.

• TRAPPIST-1 e est la quatrième exoplanète tellurique du système planétaire de TRAPPIST-1 dont la découverte est annoncée en 2017. C'est la cinquième plus grosse planète du système.
• Cette exoplanète serait celle qui a le plus de ressemblances à la Terre du système de TRAPPIST-1. En effet, TRAPPIST-1 e est légèrement plus dense que notre planète et fait à peu près la même taille que la Terre. Elle a un rayon de 0,915 fois la Terre avec une incertitude de 0,025, soit à peu près 5 829 km. Sa masse fait environ 0,772 fois celle de la Terre et sa densité fait environ 1,024 fois celle de la Terre. TRAPPIST-1 e ainsi que d'autres planètes pourraient contenir beaucoup d'eau voire être des planètes océans. Sa température moyenne est 246 K (-27,15°) mais vu que la planète est en rotation synchrone, il y ferait plus chaud dans la partie éclairée par son étoile et l'eau y serait à l'état liquide, et au contraire plus froid dans la partie non-éclairée où elle serait à l'état solide.Son diamètre est de 11 595 km.
• Cette planète orbite autour de son étoile en environ 6 jours et est à environ 0,037 UA de son étoile, soit environ 5,55 millions de km ce qui permet à la planète d'être dans la zone habitable.

• TRAPPIST-1 f est la cinquième exoplanète tellurique du système planétaire de TRAPPIST-1 dont la découverte est annoncée en 2017. C'est la quatrième plus grosse planète du système.
• TRAPPIST-1 f est située à près de 40 al du Système solaire. Lors de sa révolution autour de son étoile TRAPPIST-1, elle présente toujours la même face, de ce fait un terminateur permanent est présent. TRAPPIST-1 f est située à 0,037 UA de son étoile et orbite en 9,21 jours autour de cette dernière.
• Selon la NASA, la planète pourrait être recouverte de glace, de roche et même d’eau liquide.
• La température d’équilibre de la surface de la planète est 219,0 K (−54,15 °C) avec une incertitude de 4,2. La masse de TRAPPIST-1 f serait de 0,68 M⊕ et son rayon de 1,04 R⊕. Son diamètre est de 13 315 km.

• TRAPPIST-1 g est la sixième  exoplanète tellurique du système planétaire de TRAPPIST-1 dont la découverte est annoncée en 2017. TRAPPIST-1 g est la plus grosse planète de ce système.
• La  température d’équilibre  de la surface de la planète est 194,5 K (−78,5 °C) avec une incertitude de 2,7. En prenant en compte l’effet de serrre potentiel, la température est estimée à 251 K (−22 °C), l'eau serait donc à l'état de glace. Son diamètre est de 14 360 km.
• Cette planète orbite autour de son étoile en environ 12 jours et est à environ 0,0467 UA de son étoile, soit environ 7 millions de km.

• TRAPPIST-1 h est la septième exoplanète tellurique du système planétaire de TRAPPIST-1 dont la découverte est annoncée en 2017. C'est la plus petite planète du système.
• La température d’équilibre de la surface de la planète est 169,2 K (−103,8 °C) avec une INCERTITUDE de 2,4, c'est la planète la plus froide du système qu'on ait découverte car c'est la planète la plus éloignée. Son diamètre est de 9 811 km.
• Cette planète orbite autour de son étoile en environ 19 jours et est à environ 0,0617 UA de son étoile, soit environ 9,3 millions de km.

https://youtu.be/VafKookv-U8

TRAPPIST-1 ET SES ROCHEUSES

TRAPPIST

2MAAS- J23062928-0502285

"Le temps viendra où l'homme saura même ce qui se passe sur les autres planètes et pourra peut-être leur rendre visite.  »

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Henry Ford