Les astronomes qui étudient une planète située à 245 années-lumière de la Terre pensent avoir trouvé la pièce manquante d’un puzzle de longue date sur la formation d’autres mondes.
En règle générale, les exoplanètes se répartissent en deux catégories en fonction de leur taille. Les « super-Terres » ne font généralement pas plus d’environ 1,5 fois la taille de notre planète. Les soi-disant « mini-Neptunes, quant à elles, ont un rayon compris entre deux et quatre fois celui de la Terre.
Entre ces deux se trouve ce que les experts ont surnommé la « vallée du rayon », où les planètes situées entre 1,5 et deux fois la taille de la Terre semblent être rares.
Cependant, en utilisant les données du Transiting Exoplanets Survey Satellite (TESS) de la NASA, une équipe internationale de chercheurs a détecté une nouvelle planète – TOI-733b – dans cette brèche.
TESS utilise la « méthode de transit », détectant la présence de planètes lointaines grâce à la façon dont la lumière de leur étoile mère diminue lorsque la planète passe entre l’étoile et nous.
TOI-733b a un rayon presque deux fois supérieur à celui de la Terre et se trouve à proximité de son étoile, ne mettant que 4,9 jours pour parcourir une seule orbite de son étoile mère.
L’étude du monde nouvellement identifié a été entreprise par l’astronome Iskra Georgieva, de l’Université de technologie Chalmers de Göteborg, en Suède, et ses collègues.
Georgieva a déclaré : « TOI-733b est l’exoplanète la plus intéressante que j’ai étudiée, car c’est une planète située dans la vallée du rayon, en orbite autour d’une étoile semblable au Soleil. C’est rare !
« Il existe plusieurs théories différentes sur la façon dont ces planètes se forment et se développent. »
Sur la base de leurs mesures et de leurs modèles de TOI-733b, les chercheurs pensent que le monde avait probablement à l’origine une atmosphère d’éléments légers comme l’hydrogène et l’hélium – mais celle-ci a depuis été perdue.
Les planètes peuvent perdre leur atmosphère de plusieurs manières. Les mécanismes les plus courants sont cependant la « photo-évaporation » et la « perte de masse alimentée par le cœur ».
La première, et de loin la plus rapide, implique le rayonnement d’une étoile proche qui brûle l’atmosphère au début de la vie du système stellaire, tandis que la seconde implique une évaporation provoquée par la libération de chaleur géothermique du noyau de la planète.
Georgieva a ajouté : « Nous pensons que des planètes comme TOI-733b représentent une taille critique dans la formation des planètes.
« Les planètes qui atteignent cette taille attirent rapidement d’épaisses atmosphères d’hydrogène et d’hélium gazeux et s’élèvent en planètes gazeuses – comme Neptune.
« Alors que les planètes plus petites que cette limite ne peuvent pas retenir une telle atmosphère et restent donc principalement rocheuses, avec des enveloppes pour la plupart plus minces.
« Et si elles sont proches de leur étoile, qui à son tour émet la bonne quantité et le bon type de rayonnement, l’atmosphère des planètes pourrait être détruite par l’étoile. Cela semble être le cas pour TOI-733b.
La manière exacte dont les planètes perdent leur atmosphère est une énigme clé dans notre compréhension de l’évolution planétaire – une énigme sur laquelle TOI-733b pourrait aider à mettre en lumière.
Georgieva a ajouté : « Ces planètes perdent-elles leur atmosphère de l’une des manières décrites ci-dessus ? Les deux processus peuvent-ils se produire, ou l’un d’eux est-il plus dominant ? À quelle fréquence des planètes de cette taille finissent-elles comme TOI-733b ? Il reste beaucoup de questions sans réponse ! »
Les résultats complets de l’étude ont été publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics.
