Des astronomes de l’Institut d’astronomie de l’Université d’Hawaï (IfA) aux États-Unis ont récemment découvert trois planètes en orbite si dangereusement proches de leurs étoiles qu’elles sont sur le point d’être dévorées par elles.
Parmi les milliers de planètes extraterrestres (comme on appelle aussi les planètes extérieures à notre système solaire) trouvées jusqu’à présent, ces trois géantes gazeuses, détectées pour la première fois par le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, ont certaines des orbites les plus courtes autour des étoiles géantes.
Représentation 3D d’un artiste de ce à quoi pourrait ressembler un système planétaire similaire à TOI-2337b, TOI-4329b et TOI-2669b, où une exoplanète chaude semblable à Jupiter orbite autour d’une étoile évoluée et mourante. Image : Université d’Hawaï/Institut d’astronomie/Karen Teramura
L’une des planètes, TOI-2337b, sera consommée par son étoile hôte dans moins d’un million d’années, plus tôt que toute autre planète actuellement connue, selon l’étude.
“Ces découvertes sont cruciales pour comprendre une nouvelle frontière dans les études sur les exoplanètes : comment les systèmes planétaires évoluent au fil du temps”, a expliqué l’auteur principal Samuel Grunblatt, chercheur postdoctoral à l’American Museum of Natural History et au Flatiron Institute de New York. .
Les planètes identifiées sont de la taille ou plus grandes que Jupiter
Grunblatt, qui a obtenu son doctorat à l’IfA, a ajouté que “ces observations offrent de nouvelles fenêtres sur les planètes approchant de la fin de leur vie, avant que leurs étoiles hôtes ne les engloutissent”.
La découverte et la confirmation des planètes ont été acceptées pour publication dans le Journal astronomiqueet a été annoncé ce jeudi (13) lors d’une conférence de presse de l’American Astronomical Society.
Selon les chercheurs, les planètes trouvées ont des masses comprises entre 0,5 et 1,7 fois celle de Jupiter et des tailles allant d’un peu plus petites à plus de 1,6 fois la taille de cette planète, qui est la plus grande planète du système solaire.
Jupiter est la plus grande planète de notre système solaire, et les planètes découvertes dans cette étude ont à peu près la taille de Jupiter. Image : berni0004 – Shutterstock
Ils couvrent également une large gamme de densités, de la densité du liège à trois fois plus dense que l’eau, impliquant une grande variété d’origines.
On pense que ces trois planètes ne sont que la pointe de l’iceberg. “Nous nous attendons à trouver des dizaines à des centaines de ces systèmes planétaires en transit évolués avec TESS, fournissant de nouvelles informations sur la façon dont les planètes interagissent les unes avec les autres, se gonflent et migrent autour des étoiles, y compris celles comme notre Soleil”, a déclaré Nick Saunders, un étudiant postdoctoral. Diplômé de l’IfA et co-auteur de l’étude.
L’équipe espère que cette « archéologie planétaire » aidera les scientifiques à comprendre le passé, le présent et l’avenir des systèmes planétaires, leur permettant de répondre à la question « Sommes-nous seuls ?
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Selon les auteurs de la nouvelle étude, les planètes ont d’abord été trouvées dans les données d’image TESS complètes prises en 2018 et 2022. Grunblatt et ses collaborateurs ont identifié les planètes candidates, puis ont utilisé l’observatoire WM Keck sur Maunakea pour confirmer l’existence des planètes. .trois mondes.
“Les observations de Keck sur ces systèmes planétaires sont essentielles pour comprendre leurs origines, aidant à révéler le sort de systèmes solaires comme le nôtre”, a déclaré l’astronome de l’IfA Daniel Huber, un autre co-auteur de l’étude.
Les modèles actuels de dynamique planétaire suggèrent que les planètes doivent tourner en spirale vers les étoiles hôtes à mesure que les étoiles évoluent avec le temps, en particulier dans les derniers 10% de la vie de l’étoile.
Ce processus chauffe également les planètes, provoquant potentiellement le gonflement de leur atmosphère. Cependant, cette évolution stellaire va également amener les planètes autour d’une étoile à se rapprocher les unes des autres, augmentant la probabilité que certaines d’entre elles entrent en collision, voire déstabilisent l’ensemble du système planétaire.
Le large éventail de densités de planètes trouvées dans l’étude suggère que ces systèmes planétaires ont été façonnés par des interactions chaotiques entre les planètes. Cela aurait également pu entraîner des taux de chauffage et des échelles de temps imprévisibles, leur donnant la large gamme de densités que nous observons aujourd’hui.
Les futures observations de l’un des systèmes, TOI-4329, avec le télescope spatial James Webb récemment lancé, pourraient révéler des preuves de la présence d’eau ou de dioxyde de carbone dans l’atmosphère de la planète.
Si ces molécules sont vues, les données pourraient fournir des informations sur l’endroit où ces planètes se sont formées et sur le type d’interactions qui ont dû avoir lieu pour produire les orbites planétaires que nous voyons aujourd’hui.
La surveillance continue de ces systèmes avec le télescope TESS permettra de mesurer la vitesse à laquelle ces planètes orbitent autour de leurs étoiles hôtes. Jusqu’à présent, aucun signe clair de désintégration orbitale n’a été observé dans aucun des systèmes, mais une base d’observations plus longue fournira des contraintes beaucoup plus strictes sur la planète spirale que ce qui est actuellement possible, révélant à quel point les systèmes planétaires sont fortement affectés par la planète. évolution stellaire.
