, aussi nommé , est une naine rouge ultra-froide, un peu plus grande mais beaucoup plus massive que la planète Jupiter, et beaucoup plus froide que le Soleil. Elle est située à environ de la Terre, dans la constellation du Verseau. Son système planétaire est constitué d'au moins sept planètes rocheuses et est ainsi le plus important détecté à ce jour. Il s'agit de planètes de dimensions (taille et masse) similaires ou inférieures à celle de la Terre (entre et entre ). 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.
L'étoile fut d'abord découverte en 1999 par l'astronome John Gizis et ses collègues dans le cadre du programme Two Micron All-Sky Survey (2MASS).. Puis trois de ses planètes sont découvertes en à l'aide du télescope belge TRAPPIST () 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, ce qui a permis de découvrir les quatre autres planètes.
Découverte Le système est découvert en 2016. Il est doté de sept exoplanètes de taille similaire à la Terre, parmi lesquelles trois sont situées en zone habitable.
Le système planétaire
vignette|redresse=1.5|droite|Système planétaire de TRAPPIST-1 en comparaison avec le système solaire interne. Le système planétaire se trouve à une distance de de la Terre. Il comporte une étoile et au moins sept planètes. Ces planètes ont des rayons proches de celui de la Terre et des masses comparables..
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 de l'astre solaire dans notre système. Ces orbites sont en résonance les unes avec les autres : pendant que la planète effectue huit révolutions, les planètes c, d, e, f et g effectuent respectivement 5, 3, 2, et 1. révolution.
Les planètes découvertes possèdent probablement toutes une rotation synchrone, et présentent donc toujours la même face à leur étoile. Trois d'entre elles (, et ) sont situées à une distance de leur étoile qui pourrait leur permettre d'abriter de l'eau liquide. , et pourraient posséder un océan d'eau liquide en surface et une atmosphère similaire à celle de la Terre bien que verrouillées gravitationnellement. Possédant des atmosphères identiques, , et subiraient un emballement de l'effet de serre bien que la possibilité d'eau liquide en surface dans des régions limitées ne soit pas exclue (à la condition qu'une partie de l'eau se soit maintenue durant la phase chaude de la formation du système). Bien qu'elle soit plus faible que celle émise par d'autres naines M tardives, les planètes du système subissent néanmoins une forte irradiation dans les domaines de l'ultraviolet extrême et du rayonnement X en comparaison de la Terre, ce qui pourrait avoir des conséquences significatives sur le maintien de leur atmosphère en favorisant notamment la photodissociation de la vapeur d'eau et l'échappement atmosphérique de l'hydrogène. La forte activité de 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 pour la Terre).
Par ailleurs, l'âge de étant évalué à , le niveau de rayonnements actuels est probablement suffisamment important pour avoir entraîné l'évaporation de l'équivalent d'au moins un océan terrestre sur les planètes , , et . Cependant, les planètes du système, dans le cas où elles disposeraient de faibles masses volumiques, possèdent potentiellement des réservoirs de substances volatiles dont de l'eau et l'évaporation de l'eau et l'échappement de l'hydrogène peuvent conduire à une atmosphère riche en oxygène, en particulier en ozone, celui-ci réduisant le flux surfacique d'ultraviolets. Enfin, les températures de surface de sont probablement trop faibles pour permettre la présence d'eau liquide en surface, sauf s'il existe un réchauffement par effet de marée non négligeable ou des restes d'une atmosphère primordiale suffisamment importants pour avoir ralenti le refroidissement de la planète ou engendrer un effet de serre (notamment si l'atmosphère est riche en dihydrogène).
Leur relativement faible éloignement avec la Terre permet d'espérer que l'on pourra bientôt en étudier l'atmosphère par spectroscopie.
En , de nouveaux travaux sur la perte d'eau des planètes du système sont publiés. Ils suggèrent que et sont en situation d'emballement de l'effet de serre depuis leur formation (à la condition que celles-ci se soient formées avec suffisamment d'eau pour entretenir la situation d'emballement jusqu'à aujourd'hui), ce qui aurait potentiellement engendré des pertes d'environ l'équivalent de vingt océans terrestres pour la première et dix pour la seconde. (dans le cas où celle-ci a une rotation synchrone), , , et ont subi un emballement de l'effet de serre qui a duré entre dix millions et quelques centaines de millions d'années. Si n'est pas en rotation synchrone avec son étoile, il est possible qu'elle soit encore en situation d'emballement de l'effet de serre. En considérant que les pertes d'eau n'ont lieu qu'en situation d'emballement de l'effet de serre, l'étude suggère également que (avec une rotation synchrone), et pourraient avoir subi une perte inférieure à l'équivalent de quatre océans terrestres chacune durant ce processus et et l'équivalent d'un chacune.
D'autre part, une part significative de l'eau potentiellement présente en surface sur les planètes en zone habitable pourrait avoir été apportée par dégazage après l'entrée de celles-ci dans la zone habitable (potentiellement de l'ordre de l'équivalent d'un à deux océans terrestres). Ce dégazage tardif pourrait ainsi être un élément critique pour maintenir l'habitabilité de planètes du système. Toutefois l'équipe, dirigée par Vincent Bourrier de l'Observatoire de l'université de Genève, appelle à un optimisme mesuré au sujet de ces nouvelles découvertes et souligne qu'il est nécessaire de . Des études plus pointues devraient être menées grâce aux capacités du télescope spatial James-Webb...
Les différentes planètes du système ont été détectées par la méthode des transits, et inversement la Terre sera détectable par cette même méthode depuis le système TRAPPIST dans environ ans.
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 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 , usuellement abrégée simplement en quand il n'y a pas de risque de confusion avec le système global.
Cette étoile a un âge estimé de 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 d'années, puis évoluera vers une étape de naine bleue en devenant plus chaude (« bleue » par opposition aux étoiles plus massives qui elles deviennent des géantes rouges). 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.
TRAPPIST-1 b, la première planète vignette|Les planètes ont une rotation synchrone (animation de gauche) et présentent ainsi toujours la même face à leur étoile. Elles sont probablement verrouillées par les forces de marée.
Le rayon de cette planète est comparable à celui de la Terre, et sa période orbitale est de (± 60) jour terrestre.
+Données de la planète.. Période orbitale Date du milieu du transit (date julienne) Profondeur de transit 0,7266 ± 0,0088 % Durée du transit Inclinaison orbitale 89,65 ± 0,25º Excentricité orbitale 0,019 ± 0,008 Demi-grand axe Rayon Masse Densité Irradiation Température d'équilibre (A = 0)
TRAPPIST-1 c, la deuxième planète
La taille de cette planète est comparable à celle de la Terre, et sa période orbitale est de (± 17) jours terrestres et est à environ 0,015 UA de son étoile, soit environ 2,25 millions de km.
+ Données de la planète Période orbitale Date du milieu du transit (date julienne) Profondeur de transit 0,687 ± 0,010 % Durée du transit Inclinaison orbitale 89,67 ± 0,17º Excentricité orbitale 0,014 ± 0,005 Demi-grand axe Rayon Masse Densité Irradiation Température d'équilibre (A = 0)
TRAPPIST-1 d, la troisième planète
Lors de la publication de la découverte des premières planètes de ce système par Michaël Gillon et ses collaborateurs en 2016, deux transits n'appartenant pas aux et c avaient été attribués à une même troisième planète dont la période de révolution, mal contrainte, était estimée à entre 4,5 et terrestres. Grâce à de nouvelles observations, il s'est avéré que ces deux transits appartenaient à deux planètes distinctes, désormais nommées et e. Après une nouvelle étude, la période de révolution de est finalement évaluée à (± 63) jours terrestres.
+ Données de la planète Période orbitale Date du milieu du transit (date julienne) Profondeur de transit 0,367 ± 0,017 % Durée du transit Inclinaison orbitale 89,75 ± 0,16º Excentricité orbitale 0,003 Demi-grand axe Rayon Masse Densité Irradiation Température d'équilibre (A = 0)
TRAPPIST-1 e, la quatrième planète
a une période de révolution de (± 11) jours terrestres.
En diamètre, en densité et en quantité de rayonnement qu'elle reçoit de son étoile, c'est la planète orbitant autour de TRAPPIST-1 la plus similaire à la Terre.. et est située à de son étoile, soit environ de kilomètres.
+ Données de la planète Période orbitale Date du milieu du transit (date julienne) Profondeur de transit 0,519 ± 0,026 % Durée du transit Inclinaison orbitale 89,86 ± 0,11º Excentricité orbitale 0,007 ± 0,003 Demi-grand axe Rayon Masse Densité Irradiation Température d'équilibre (A = 0)
TRAPPIST-1 f, la cinquième planète
a une période de révolution de (± 15) jours terrestres et est située à 0,037 ua de son étoile, soit environ de kilomètres.
+ Données de la planète Période orbitale Date du milieu du transit (date julienne) Profondeur de transit 0,673 ± 0,023 % Durée du transit Inclinaison orbitale 89,680 ± 0,034º Excentricité orbitale 0,011 ± 0,003 Demi-grand axe Rayon Masse Densité Irradiation Température d'équilibre (A = 0)
TRAPPIST-1 g, la sixième planète
a une période de révolution de (± 12) jours terrestres et est à environ de son étoile, soit environ 7 millions de kilomètres.
+ Données de la planète Période orbitale Date du milieu du transit (date julienne) Profondeur de transit 0,782 ± 0,027 % Durée du transit Inclinaison orbitale 89,710 ± 0,025º Excentricité orbitale 0,003 ± 0,002 Demi-grand axe Rayon Masse Densité Irradiation Température d'équilibre (A = 0)
TRAPPIST-1 h, la septième planète
La période de révolution de est d'environ terrestres et est à environ de son étoile, soit environ 9,3 millions de kilomètres.