Les astronomes découvrent deux exoplanètes super gonflées plus légères que la barbe à papa, ce qui remet en question la science planétaire
Deux des exoplanètes de plus faible densité jamais enregistrées ont été détectées en orbite autour d’une étoile située à environ 1 110 années-lumière de la Terre. Nommés TOI-791b et TOI-791c, ces corps célestes ont un volume comparable à celui de Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire, mais présentent une densité si étonnamment faible qu’ils sont plus légers que la barbe à papa. La révélation de cette découverte, menée par un groupe international de scientifiques, a été détaillée dans la revue *Monthly Notices of the Royal Astronomical Society*.
La rareté des personnes « super-ballonnées » dans l’univers
Ces mondes appartiennent à une classification inhabituelle de planètes connues sous le nom de planètes « super-bouffées » ou « super-bouffées ». Ils se caractérisent par leurs volumes massifs et leurs masses étonnamment petites, ce qui en fait une énigme pour les modèles actuels de formation planétaire. Avant cette découverte, seuls quatre exemples de cette catégorie étaient connus, ce qui fait de l’identification de deux nouveaux, dans le même système stellaire, un événement de grand impact pour l’astrophysique.
Caractéristiques uniques des nouvelles exoplanètes TOI-791b et TOI-791c
Les mesures indiquent que le TOI-791b a une densité de seulement 0,038 gramme par centimètre cube (g/cm³), tandis que le TOI-791c enregistre 0,047 g/cm³. Pour illustrer le caractère unique de ces valeurs, il convient de comparer : la densité moyenne de la Terre est de 5,5 g/cm³, et celle de Jupiter, une géante gazeuse, est de 1,33 g/cm³. Cette différence colossale suggère une composition et une structure interne radicalement différentes des planètes que nous connaissons mieux.
L’astrophysicien George Dransfield, auteur principal de la recherche, a souligné l’importance de cette identification. “Jusqu’à présent, nous connaissions peu de ces planètes super-gonflées. En découvrir deux autres, et en plus dans le même système, est extraordinaire”, a-t-il déclaré dans un communiqué. L’extrême faible densité de ces corps en fait des cibles prioritaires pour les recherches futures, dans le but de comprendre les processus complexes par lesquels les systèmes planétaires naissent et évoluent au fil du temps.
Défis pour les modèles de formation planétaire
L’existence de planètes aussi grandes et légères que TOI-791b et TOI-791c pose un défi majeur aux théories dominantes sur la formation de mondes géants. Les modèles les plus acceptés, tels que l’accrétion du noyau, suggèrent que les planètes gazeuses se forment à partir d’un noyau rocheux solide qui, lorsqu’il atteint une masse suffisante, commence à attirer de grandes quantités de gaz de son disque protoplanétaire. Cependant, pour que ces planètes aient des densités aussi faibles, il faudrait un processus de formation ou une composition atmosphérique qui ne sont pas encore entièrement compris.
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Les scientifiques supposent que l’atmosphère de ces « super-gonflants » pourrait être composée de gaz extrêmement légers, tels que l’hydrogène et l’hélium, peut-être avec une petite quantité d’éléments plus lourds, ou qu’ils se seraient formés dans des conditions très spécifiques de température et de pression qui auraient permis cette expansion. Le rayonnement de l’étoile mère peut également jouer un rôle crucial en « gonflant » leur atmosphère. Une étude plus approfondie de ces exoplanètes pourrait forcer une révision ou l’ajout de nouveaux mécanismes aux modèles actuels de développement des planètes.
Le rôle du télescope spatial TESS dans la découverte
La découverte a été rendue possible grâce au télescope spatial Transiting Exoplanet Survey (TESS) de la NASA. Lancé en 2018, TESS est un observatoire spatial qui recherche des exoplanètes en utilisant la méthode du transit, dans laquelle il détecte de petites baisses de luminosité d’une étoile lorsqu’une planète passe devant elle. Sa capacité à surveiller de vastes zones du ciel pendant de longues périodes a joué un rôle déterminant dans l’identification de milliers d’exoplanètes candidates, y compris de rares « super-bouffées ».
La surveillance des observations TESS avec des télescopes au sol et d’autres instruments spatiaux est essentielle pour confirmer la nature des exoplanètes et caractériser leurs propriétés, telles que la masse, le rayon et la densité. Dans le cas de TOI-791b et TOI-791c, la combinaison des données de transit avec des mesures de vitesse radiale a permis aux chercheurs de calculer leurs masses et, par conséquent, leurs densités étonnamment faibles.
