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Depuis 20 ans, les exoplanètes qu'on nomme
"Jupiters chauds" défient les astronomes. Ces planètes géantes
orbitent 100 fois plus près de leur étoile que Jupiter autour du
Soleil, et sont donc réchauffées par cette proximité. Mais comment
et quand dans leur histoire migrent-elles si près de leur étoile ?
Une équipe internationale d'astronomes vient d'annoncer la
découverte d'un très jeune planète de type "Jupiter chaud" au
voisinage immédiat d'un soleil d'à peine 2 millions d'années, soit
l'équivalent stellaire d'un nourrisson d'une semaine. Cette toute
première preuve que les Jupiters chauds apparaissent dès les
origines constitue un progrès majeur dans notre compréhension de la
formation et de l'évolution des systèmes planétaires.
C'est en scrutant une étoile d'à peine 2 millions d'années, baptisée
V830 Tau, qu'une équipe internationale d'astronomes a découvert le
plus jeune Jupiter chaud. Après un mois et demi d'observations au
cœur de la pouponnière stellaire du Taureau, à 430 années-lumière de
la Terre, l'équipe a détecté une variation régulière de la vitesse
de l'étoile, révélant la présence d'une planète presque aussi
massive que Jupiter, sur une orbite 20 fois plus resserrée que celle
de la Terre autour du Soleil. Cette découverte prouve pour la
première fois que les Jupiters chauds apparaissent très tôt lors de
la phase de formation des systèmes planétaires, et ont donc un
impact majeur sur l'architecture de ces derniers.
Dans le système solaire, les petites planètes rocheuses comme la
Terre orbitent près du Soleil alors que les géantes gazeuses comme
Jupiter et Saturne patrouillent bien plus loin. D'où l'étonnement de
la communauté quand les premières exoplanètes détectées se sont
révélées des géantes côtoyant leur étoile. Les travaux théoriques
nous apprennent que ces planètes ne peuvent se former que dans les
confins glacés du disque protoplanétaire donnant naissance à
l'étoile centrale et à son cortège de planètes. Certaines d'entre
elles migrent vers l'étoile sans y tomber, devenant dès lors des
Jupiters chauds.
Les modèles théoriques prédisent une migration soit dans l'enfance
des géantes gazeuses, alors qu'elles se nourrissent encore au sein
du disque primordial, soit bien plus tard, lorsque les nombreuses
planètes formées interagissent et propulsent certaines d'entre elles
au voisinage immédiat de l'étoile. Parmi les Jupiters chauds connus,
certains possèdent justement une orbite inclinée, voire inversée,
suggérant qu'ils ont été précipités vers l'étoile par d'ombrageuses
voisines. Cette découverte d'un Jupiter chaud très jeune confirme
donc que la migration précoce au sein du disque est bien, elle
aussi, opérationnelle dans le cas des planètes géantes.
Détecter des planètes autour d'étoiles très jeunes s'avère un vrai
défi observationnel, car ces étoiles se révèlent être des monstres
en comparaison de notre Soleil : leur intense activité magnétique
perturbe en effet la lumière émise par l'étoile d'une façon bien
plus marquée que ne peut le faire une éventuelle planète géante,
même en orbite rapprochée. L'une des prouesses de l'équipe a été de
séparer le signal dû à l'activité de l'étoile de celui engendré par
la planète.
Source principale :
A hot Jupiter orbiting a 2-million-year-old solar-mass T Tauri star,
par JF Donati, C Moutou, L Malo, C Baruteau, L Yu, E Hébrard, G
Hussain, S Alencar, F Ménard, J Bouvier, P Petit, M Takami, R Doyon,
A Collier Cameron (Nature, 20 juin 2016). |
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