Une équipe dirigée par l’université de Californie à Irvine a confirmé l’existence de GJ 3378 b, une exoplanète en zone habitable à 25 années-lumière du Système solaire. Dans les conclusions de leur étude, les chercheurs révisent à la baisse la masse et la période orbitale de la planète par rapport à l’annonce initiale de 2024.
Paul Robertson est professeur d’astronomie à l’université de Californie à Irvine et dirige l’équipe à l’origine de cette confirmation. Autour de l’étoile GJ 3378, une naine rouge de la constellation de la Girafe, une planète environ deux fois plus grande que la Terre décrit une orbite de 21,45 jours. Une autre équipe, menée par Claire Moutou, avait annoncé cette même planète en 2024, avec une orbite excentrique de 24,73 jours. Sa masse minimale atteignait alors cinq fois celle de la Terre. Avec les nouvelles mesures, cette masse est ramenée à 2,3 fois celle de la Terre, sur une orbite désormais circulaire. La masse plus faible rapproche cette super-Terre du profil rocheux attendu pour un monde habitable. À 10 % seulement de la distance Terre-Soleil, GJ 3378 b orbite dans la zone habitable de son étoile.
Une masse revue à la baisse par rapport à l’annonce de 2024
L’équipe de Paul Robertson a collecté 137 mesures de vitesse radiale avec l’instrument Habitable-zone Planet Finder du télescope Hobby-Eberly, à l’observatoire McDonald au Texas, entre novembre 2018 et mars 2025. Le spectromètre NED, installé sur le télescope WIYN de l'observatoire de Kitt Peak en Arizona l'a complétée de 18 mesures, ainsi que des archives des spectromètres CARMENES et SPIRou. En croisant ces quatre jeux de données, ils ont pu confirmer un signal périodique de 21,45 jours, plus court que celui identifié par Claire Moutou et son équipe en 2024.
Contrairement à l’excentricité de 0,36 qu’elle avait trouvée, la nouvelle orbite est circulaire. Selon Michael Endl, astronome à l’université du Texas à Austin et coauteur de l’étude, environ 70 % des étoiles de la Voie lactée sont des naines rouges. C’est ce qui explique, selon lui, l'intérêt porté aux planètes qui gravitent autour de ce type d’étoile.
Une orbite resserrée autour d’une étoile naine
GJ 3378 b tourne autour de son étoile à seulement 0,097 unité astronomique, soit environ 10 % de la distance qui sépare la Terre du Soleil. L’étoile hôte pèse 0,262 fois la masse du Soleil et brille avec une luminosité environ 118 fois plus faible. Avec une luminosité aussi faible, l’étoile chauffe seulement son environnement immédiat. La zone habitable est alors un anneau proche, situé à quelques millions de kilomètres de la surface stellaire.
GJ 3378 b orbite juste à la limite de ce que les astronomes appellent le rivage cosmique, la frontière au-delà de laquelle le rayonnement stellaire arrache l’atmosphère d’une planète. Mars a probablement connu ce sort, car la planète possédait une atmosphère comparable à celle de la Terre avant que le rayonnement solaire ne la disperse, selon les chercheurs. Selon Paul Robertson, une Terre réduite à la taille d'une pomme aurait une atmosphère de l’épaisseur de la peau du fruit, tout juste suffisante pour maintenir de l’eau liquide en surface.
Gogod James est étudiant à l’université de Californie à Irvine et membre de l’équipe. Selon lui, les astronomes pourront rechercher des biosignatures ou des traces d’eau liquide si une atmosphère apparaît dans les futures observations.
Le télescope spatial Habitable Worlds Observatory de la NASA, prévu pour les années 2040, doit photographier directement des planètes comme GJ 3378 b pour vérifier la présence d'une atmosphère. Aucune observation actuelle ne confirme la présence d'une atmosphère autour de GJ 3378 b, selon l’étude publiée dans The Astrophysical Journal.
