TRAPPIST-1 g

Quelle est la force de gravité sur TRAPPIST-1 g ?

TRAPPIST-1 g possède le plus grand rayon des sept planètes, sans être la plus massive. Son rayon vaut environ 1,129 fois celui de la Terre et sa masse environ 1,321 fois celle de la Terre ; la planète b, la plus proche de l’étoile, est légèrement plus massive que g. La gravité de surface calculée à partir de la masse et du rayon de g atteint environ 1,04 fois celle de la Terre. La taille seule ne permet pas de connaître la gravité de surface ni de savoir si une atmosphère peut subsister.

• Environ 12,35 jours Temps nécessaire pour faire le tour de l’étoile
• Environ 1,129 rayon terrestre Plus grand rayon parmi les sept planètes
• Environ 1,321 masse terrestre Masse calculée grâce aux variations des heures de transit
• Environ 1,04 fois celle de la Terre Gravité de surface calculée à partir de la masse et du rayon

Quel lien unit la taille d’une planète et sa gravité de surface ?

Le rayon est déduit de la quantité de lumière bloquée lorsque la planète passe devant son étoile. La masse est calculée d’après la manière dont les sept planètes s’attirent et décalent leurs heures de transit. Une étude de 2021 a estimé la masse de g à 1,321±0,038 fois celle de la Terre et celle de b à 1,374±0,069 fois. g est donc la plus grande des sept par son rayon, mais elle est légèrement moins massive que b.

La gravité de surface augmente avec la masse, mais diminue lorsque le rayon grandit. Si une planète devient à la fois plus massive et plus grande, sa gravité de surface peut peu changer. Celle de g vaut environ 1,04 fois celle de la Terre, tandis que la vitesse nécessaire pour échapper entièrement à son attraction est estimée à environ 12,1 km/s. Ces deux valeurs n’ont pas été mesurées sur place : elles ont été calculées à partir de la masse et du rayon.

Lorsque la NASA décrit g comme une « super-Terre », il s’agit également d’une catégorie fondée sur la taille et la masse. Cela désigne une planète de type rocheux plus grande que la Terre, et non un monde doté de terres, d’océans ou d’air semblables aux nôtres. Sa densité moyenne d’environ 5,07 g/cm³ indique que la roche est probablement son principal matériau, sans révéler la taille du noyau ni la quantité d’eau.

g possède le plus grand rayon des sept planètes. Pourtant, sa gravité de surface est presque identique à celle de la Terre et aucune atmosphère n’y a encore été confirmée.

Comment savoir si une atmosphère subsiste ?

La vitesse de libération est la vitesse nécessaire à un objet pour échapper entièrement à l’attraction d’une planète. Mais cette seule valeur ne détermine pas la durée de vie d’une atmosphère. La masse des molécules de gaz, la température de la haute atmosphère, les ultraviolets, les rayons X et les particules de l’étoile, le champ magnétique de la planète et l’apport de nouveaux gaz depuis son intérieur jouent tous un rôle.

La vitesse de libération de g étant légèrement supérieure à celle de la Terre, les gaz seraient plus difficiles à perdre si toutes les autres conditions étaient identiques. Or elles ne le sont pas : TRAPPIST-1 est une naine rouge sujette à de fréquentes et puissantes éruptions. On ignore aussi si g possède un champ magnétique et si son intérieur renouvelle continuellement ses gaz.

Les observations de Hubble ont montré que d, e et f ne possèdent pas d’épaisses atmosphères claires riches en hydrogène, mais les données de g n’étaient pas assez précises pour tirer la même conclusion. Cela ne signifie pas qu’une atmosphère d’hydrogène a été découverte sur g. Ces observations ne permettaient tout simplement pas de savoir si elle existait.

Quel type d’atmosphère faudrait-il pour conserver de l’eau liquide ?

g se trouve à environ 7 millions de kilomètres de son étoile et reçoit près de 26 % de l’énergie que la Terre reçoit du Soleil. Elle se situe vers la limite extérieure de la zone habitable, mais son orbite ne suffit pas à prouver la présence d’eau liquide. Avec très peu d’atmosphère, la majeure partie de sa surface pourrait geler et l’écart de température entre la face tournée vers l’étoile et la face sombre pourrait devenir très important.

Des études climatiques en trois dimensions ont calculé des situations où une quantité suffisante de dioxyde de carbone s’accumule, produit un effet de serre et permet la présence d’eau liquide sur une partie de la surface. La pression nécessaire variait fortement, de plusieurs à plusieurs dizaines de fois la pression terrestre au niveau de la mer. Le résultat dépendait des hypothèses sur les nuages, le pouvoir réfléchissant du sol, la quantité d’azote et le transfert de la chaleur du jour vers la nuit. Ces chiffres décrivent les conditions de modèles climatiques, et non des pressions atmosphériques mesurées sur g.

Si g présente toujours la même face à son étoile, le rôle de l’atmosphère devient encore plus important. Une atmosphère suffisante pourrait transporter la chaleur de la face éclairée vers la face sombre ; une atmosphère trop ténue laisserait au contraire se creuser un grand écart de température. La présence dans la zone habitable ne permet donc pas, à elle seule, de connaître le climat de g.

Comment confirmer un signal atmosphérique ?

D’après le bilan publié par la NASA en janvier 2026, Webb a observé g, mais l’analyse n’a pas encore été rendue publique. Les taches sombres et les éruptions de TRAPPIST-1 peuvent faire varier, selon la longueur d’onde, la quantité de lumière que la planète semble bloquer. Comme ces variations peuvent imiter une atmosphère planétaire, il faut vérifier que les mêmes traces réapparaissent aux mêmes longueurs d’onde lorsque l’état de l’étoile change.

En présence de dioxyde de carbone, la lumière autour de 4,3 μm pourrait nettement diminuer. Si les différentes longueurs d’onde montrent très peu d’écarts, il faudra comparer une planète sans atmosphère, une atmosphère très ténue et une atmosphère dont les couches inférieures sont cachées par de hauts nuages. Observer la chaleur émise par la planète et mesurer l’écart de température entre ses faces éclairée et sombre permettrait aussi de vérifier séparément si une atmosphère transporte la chaleur.

1. Baisse de la lumière stellaire La quantité de lumière bloquée par g a permis d’obtenir son rayon.
2. Variations des heures de transit L’attraction mutuelle des sept planètes a permis de calculer sa masse.
3. Masse et rayon Ces valeurs ont permis de calculer sa gravité de surface et sa vitesse de libération.
4. Futures observations de l’atmosphère Elles devront vérifier si les traces moléculaires se répètent et si la chaleur du jour passe vers la nuit.

À quel point TRAPPIST-1 g ressemble-t-elle à la Terre ?

Le rayon, la masse et la gravité de surface de g sont proches de ceux de la Terre. Son orbite pourrait permettre de l’eau liquide si elle possède une atmosphère adaptée et un effet de serre suffisant. On ne sait toutefois pas encore si une atmosphère existe, quels seraient sa pression et sa composition, quelle quantité d’eau est présente ni quelle est la température de surface. Les mesures actuelles montrent que g mérite une étude détaillée, et non qu’elle offre un environnement semblable à celui de la Terre.

L’océan, la glace et les nuages visibles sur cette page sont une illustration et non une photographie issue d’observations. La gravité de surface et la vitesse de libération ont été calculées à partir de la masse et du rayon. Aucune atmosphère, eau liquide ou forme de vie n’a été découverte.

Sources

• NASA Exoplanet Archive — TRAPPIST-1 g
• NASA Science — Catalogue de TRAPPIST-1 g
• The Planetary Science Journal — Masses, rayons, densités et dynamique
• Nature Astronomy — Étude des atmosphères avec Hubble
• Astronomy & Astrophysics — Modèles du climat et des éléments volatils
• MNRAS Letters — Scénarios habitables pour les planètes de TRAPPIST-1
• NASA Science — Résultats de Webb sur le système TRAPPIST-1