Deux planètes de la taille de la Terre gravitent autour d'une vieille étoile

Écrit par Héloïse Roc, The Epoch Times
13.01.2012

  • u00abA l’observatoire du pic du midi en France, des touristes observent les astres». (Rémy Gabalda/AFP)(攝影: REMY GABALDA / AFP ImageForum)

L‘année 2011 a dévoilé la découverte d’une abondance de planètes. Les scientifiques ont décelé des richesses dans l‘univers, plus de 50 nouvelles exo planètes, incluant 16 super-Terres, dont l‘une est en orbite à la lisière de la zone habitable de son étoile. En étudiant les propriétés de toutes les planètes découvertes avec HARPS, l'équipe a mis en évidence qu'environ 40% des étoiles semblables au Soleil ont une planète plus légère que Saturne. «La moisson de découvertes faite avec HARPS est au-delà de toute attente et comprend une population exceptionnellement riche de planètes de type super-Terre et de type Neptune, autour d’étoiles très semblables à notre Soleil. Et encore mieux, les nouveaux résultats montrent que le rythme des découvertes s'accélère», explique Michel Mayor de l’Observatoire de Genève en Suisse. HARPS est un objectif d’étude planétaire qui consiste à observer le maximum de systèmes et de les caractériser.

Une étoile transformée en une géante rouge

Dernièrement une équipe d'astrophysiciens, lors d’une étude menée par le Français Stéphane Charpinet, de l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), a remarqué une présence intrigante. L’équipe a en effet détecté deux planètes de la taille de la Terre en orbite autour d'une vielle étoile. À un certain stade de son évolution, cette étoile s'est transformée en une géante rouge. Puis elle s’est caractérisée par une luminosité élevée. « Notre découverte a battu plusieurs «records»: ces planètes sont les plus petites, les plus chaudes, les plus rapprochées de leur étoile et les plus rapides qui aient été observées jusqu'à maintenant», affirme Gilles Fontaine, professeur au Département de physique de l'Université de Montréal. Les résultats de cette observation viennent d'être publiés dans l’édition du 22 décembre de la revue Nature.

Les astronomes de l'étude considèrent qu'un système planétaire peut avoir une grande influence sur l'évolution de l'étoile centrale. KIC 05807616 (la vieille étoile) n'est actuellement plus que le cœur d'une géante rouge, ayant perdu quasiment toute son enveloppe, elle a été réduite, apparemment aspirée. Pour arriver à ce type d'étoile, la géante rouge perd toute son enveloppe par le biais d'un ensemble de mécanismes, comme la perte de masse occasionnée par les vents stellaires. Il semble nettement probable que les deux planètes découvertes en orbite aient été à l'origine d'un tel processus. D’après la revue de l’Université de Montréal, Daniel Baril explique qu’il y a quelques milliards d'années, cette étoile ressemblait à notre soleil, quoique de taille légèrement plus petite. Puis elle s'est réchauffée progressivement et a pris de l'expansion pour atteindre jusqu'à 1.000 fois son volume. Elle est alors devenue une géante rouge.

Système planétaire, situé à 3.900 années lumière de la Terre

L’équipe de chercheurs, originaires de Belgique, du Canada, de la France, de l’Allemagne, d’Italie, de Pologne, d’Espagne et des États-Unis, explique que ce système planétaire est situé à peine à 3.900 années-lumière de la Terre, dans le voisinage des constellations du Cygne et de la Lyre. Selon eux, ce n'est pas encore une planète jumelle de la Terre, mais on tendrait à s'en approcher. Récemment, la Nasa a annoncé la découverte des deux premières exoplanètes d'une taille similaire à la nôtre, Kepler-20e et 20f. Malheureusement, elles orbitent tellement près de leur étoile qu'elles sont fortement inhospitalières.

Elles ont survécu à cet enfer extrême!

Ce sont deux planètes gazeuses géantes du type de Jupiter. Elles orbitaient autour de cette vieille étoile et elles ont ainsi été littéralement gobées par l'expansion de l'enveloppe gazeuse de leur hôte. En refroidissant, l'astre a considérablement diminué de volume, un processus qui se poursuit encore aujourd'hui et qui le mènera vers son stade final de naine blanche. Le plus incroyable, selon les observateurs, c'est que les deux planètes ont survécu à cet enfer extrême.

«Nommées KOI 55.01 et KOI 55.02, les deux planètes sont sur des orbites très serrées autour du primaire», explique l'un des auteurs de l'étude, Gilles Fontaine de l'université de Montréal. «Le fait d'avoir migré si près les a probablement plongées profondément dans l'enveloppe de l'étoile lors de la phase de géante rouge, mais elles n'ont pas été totalement détruites. Les deux corps observés seraient donc le cœur dense d'anciennes planètes géantes, dont la partie gazeuse a été vaporisée durant l'immersion dans l'étoile».

Planètes qualifiées de chthoniennes

De telles conditions n'avaient jamais encore été constatées sur des planètes extra-solaires. Cette découverte soulève certainement quelques questions sur l'éventualité d'une forme de vie dans un tel enfer. Ces planètes sont très proches de leur étoile. La distance est estimée de 900.000 à 1.100.000 kilomètres et la température serait autour est de 27.400 °C. Selon la théorie de l’évolution stellaire, bien confirmée par de nombreuses observations depuis des décennies, cela signifierait que les exoplanètes tourneraient autour des restes d’une géante rouge. La géante rouge est une étoile en fin de vie, appelée ici une vieille étoile, qui est passée par une phase où ses couches supérieures se sont dilatées.

Les noyaux des anciennes planètes gazeuses sont appelés des planètes chthoniennes. Selon les chercheurs, ces planètes pourraient être des «Jupiters chauds» en orbite autour de l'étoile lorsqu'elle «fonctionnait» encore à l'hydrogène, il y a bien longtemps. Lorsque l'étoile est devenue une géante rouge, elle a englouti les planètes dont l'enveloppe gazeuse a été dissipée. Seul le cœur très dense des planètes, constitué de fer et d'éléments lourds, a résisté à ces conditions extrêmes.