Des astronomes découvrent une planète pelucheuse avec la densité d'une guimauve


La science
Vue d'artiste d'une géante gazeuse ultra pelucheuse en orbite autour d'une naine rouge froide.

Les astronomes ont trouvé une planète avec la densité moyenne d'une guimauve.

En plus d'être un grand softie, les scientifiques ont découvert que l'exoplanète de la taille de Jupiter flotterait également si elle était hypothétiquement placée dans une baignoire cosmique géante.


Des astronomes utilisant le télescope de l'Observatoire national de Kitt Peak en Arizona ont observé une planète inhabituelle en orbite autour d'une étoile naine rouge froide (nous en reparlerons plus tard).



Située à environ 580 années-lumière de la Terre dans la constellation d'Auriga l'aurige, cette planète, identifiée comme TOI-3757 b , est la planète de plus faible densité jamais détectée autour d'une étoile naine rouge.

La densité moyenne de TOI-3757 b a été calculée comme étant de 0,27 gramme par centimètre cube (environ 17 grammes par pied cube), ce qui en ferait moins de la moitié de la densité de Saturne (la planète à la plus faible densité du système solaire), environ un quart la densité de l'eau, ou en fait, similaire en densité à une guimauve.

Le satellite Transiting Exoplanet Survey de la NASA a observé le passage de cette planète TOI-3757-b devant son étoile, ce qui a permis aux astronomes de calculer le diamètre de la planète à environ 100 000 miles (150 000 kilomètres) ou à peine plus grand que celui de Jupiter.

La planète termine une orbite complète autour de son étoile hôte en seulement 3,5 jours, 25 fois moins que la planète la plus proche de notre système solaire, Mercure, qui prend environ 88 jours pour le faire. On pourrait penser que cela suffirait à « rôtir » notre planète guimauve.

Cependant, les étoiles naines rouges peuvent aussi être froides, ou une étoile naine M.


Les étoiles naines rouges sont les membres les plus petits et les plus sombres des étoiles dites de la séquence principale, des étoiles qui convertissent l'hydrogène en hélium dans leur noyau à un rythme constant. Bien que 'cool' par rapport à des étoiles comme notre Soleil, les étoiles naines rouges peuvent être extrêmement actives et éclater avec de puissantes éruptions capables de dépouiller une planète de son atmosphère, faisant de ce système stellaire un endroit apparemment inhospitalier pour former une planète aussi fine.

'Les planètes géantes autour d'étoiles naines rouges ont toujours été considérées comme difficiles à former', dit Shubham Kanodia, premier auteur d'un article publié dans The Astronomical Journal .

« Jusqu'à présent, cela n'a été examiné qu'avec de petits échantillons… qui ont généralement trouvé des planètes géantes plus éloignées de ces étoiles naines rouges. Jusqu'à présent, nous n'avions pas un échantillon suffisamment important de planètes pour trouver des planètes gazeuses proches de manière robuste.

Il existe encore des mystères inexpliqués autour de TOI-3757 b, le plus important étant de savoir comment une planète géante gazeuse peut se former autour d'une étoile naine rouge, et en particulier d'une planète à si faible densité. L'équipe de Kanodia, cependant, pense qu'elle pourrait avoir une solution à ce mystère.


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Ils proposent que la densité extra-faible de TOI-3757 b pourrait être le résultat de deux facteurs. Le premier concerne le noyau rocheux de la planète ; On pense que les géantes gazeuses commencent comme des noyaux rocheux massifs d'environ dix fois la masse de la Terre, à quel point elles attirent rapidement de grandes quantités de gaz voisins pour former les géantes gazeuses que nous voyons aujourd'hui.

L'étoile de TOI-3757b a une plus faible abondance d'éléments lourds par rapport aux autres naines M avec des géantes gazeuses, ce qui peut avoir entraîné une formation plus lente du noyau rocheux, retardant le début de l'accrétion de gaz et affectant ainsi la densité globale de la planète.

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Le deuxième facteur peut être l'orbite de la planète, qui est provisoirement considérée comme légèrement elliptique. Il y a des moments où il se rapproche de son étoile qu'à d'autres moments, ce qui entraîne un excès de chaleur substantiel qui peut faire gonfler l'atmosphère de la planète.

'De futures observations potentielles de l'atmosphère de cette planète à l'aide du nouveau télescope spatial James Webb de la NASA pourraient aider à faire la lumière sur sa nature gonflée', déclare Jessica Libby-Roberts, deuxième auteur de l'article.

'Trouver plus de systèmes de ce type avec des planètes géantes, qui étaient autrefois considérées comme extrêmement rares autour des naines rouges, fait partie de notre objectif de comprendre comment les planètes se forment', ajoute Kanodia.

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