Il faudra peut-être encore un certain temps avant que les astronomes s'accordent sur un modèle standard pour la formation des planètes autour des étoiles. Jusqu'à récemment, après tout, les Terriens manquaient de techniques fiables pour entrevoir bien au-delà de notre propre système solaire.
Basé sur notre propre arrière-cour, une théorie dominante est que les planètes rocheuses comme Mercure, la Terre et Mars se forment lentement, près du soleil, à partir des collisions de corps solides plus petits tandis que les géantes gazeuses se forment plus rapidement et plus loin de l'étoile - souvent dans la première deux millions d'années de vie d'une étoile - à partir de noyaux rocheux plus petits qui attirent facilement les gaz.
Mais de nouvelles données suggèrent que certaines géantes gazeuses se forment près de leurs étoiles - si proches que des vents stellaires intenses les privent de ces gaz, les renvoyant à leurs noyaux.
Une équipe de recherche internationale a découvert que des exoplanètes géantes en orbite très près de leurs étoiles - plus de 2% d'une unité astronomique (AU) - pourraient perdre un quart de leur masse au cours de leur vie. Un UA est la distance entre la Terre et le Soleil.
Ces planètes peuvent perdre complètement leur atmosphère.
L'équipe, dirigée par Helmut Lammer de l'Institut de recherche spatiale de l'Académie autrichienne des sciences, estime que le CoRoT-7b «Super Earth», récemment découvert, qui a moins de deux fois la masse de la Terre, pourrait être le noyau dénudé d'un Planète de la taille de Neptune.
L'équipe a utilisé des modèles informatiques pour étudier la perte de masse atmosphérique possible sur un cycle de vie stellaire pour les exoplanètes à des distances en orbite inférieures à 0,06 UA, où les paramètres planétaires et stellaires sont très bien connus des observations.
Mercure est notre seul voisin en orbite autour du Soleil dans cette plage; Vénus orbite à environ 0,72 UA.
Les 49 planètes considérées dans l'étude comprenaient des géantes à gaz chauds, des planètes avec des masses similaires ou supérieures à celle de Saturne et de Jupiter, et des géantes de glace chaude, des planètes comparables à Uranus ou Neptune. Toutes les exoplanètes de l'échantillon ont été découvertes en utilisant la méthode du transit, où la taille et la masse de la planète sont déduites en observant à quel point son étoile parente diminue au fur et à mesure que la planète passe devant elle.
"Si les données de transit sont exactes, ces résultats sont très pertinents pour les théories de la formation planétaire", a déclaré Lammer, qui présente ses résultats à la Semaine européenne d'astronomie et des sciences spatiales, du 20 au 23 avril à l'Université du Hertfordshire au Royaume-Uni.
«Nous avons constaté que le géant gazier de type Jupiter WASP-12b a peut-être perdu environ 20 à 25% de sa masse au cours de sa vie, mais que les autres exoplanètes de notre échantillon ont subi une perte de masse négligeable. Notre modèle montre également qu'un effet important et majeur est l'équilibre entre la pression de la couche électriquement chargée de l'atmosphère de la planète et la pression du vent stellaire et des éjections de masse coronale (CME). À des orbites proches de 0,02 UA, les CME - explosions violentes des couches externes de l'étoile - submergent la pression atmosphérique de l'exoplanète, ce qui lui fait perdre peut-être plusieurs dizaines de pour cent de sa masse initiale au cours de sa vie. »
L'équipe a découvert que les géantes gazeuses pouvaient s'évaporer jusqu'à leur taille de base si elles tournaient autour de 0,015 UA. Les géantes de glace de densité plus faible pourraient perdre complètement leur enveloppe d'hydrogène à 0,045 UA. Les géants du gaz en orbite à plus de 0,02 UA ont perdu environ 5 à 7% de leur masse. D'autres exoplanètes ont perdu moins de 2%. Les résultats suggèrent que CoRoT-7b pourrait être une planète de type Neptune évaporée mais pas le cœur d'une plus grande géante gazeuse. Les simulations du modèle indiquent que les géantes gazeuses de masse plus importante n'auraient pas pu être évaporées à la plage de masse déterminée pour CoRoT-7b.
Pour plus d'informations:
La semaine européenne de l'astronomie et des sciences spatiales
La Société royale d'astronomie
