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HD 149026b, la planète au grand coeur... solide

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Des chercheurs ont récemment découvert le plus grand noyau solide jamais trouvé dans une planète extrasolaire et leur découverte confirme une théorie de la formation de planètes.

Vue d'artiste d'une planète extrasolaire

"Pour des théoriciens, la découverte d'une planète avec un si grand noyau est aussi importante que la découverte de la première planète extrasolaire autour de l'étoile 51 Pegasi en 1995" note Shigeru Ida (Tokyo Institute of Technology, Japan).

Lorsqu'un consortium d'astronomes américains, japonais et chiliens a regardé la première fois cette planète, ils s'attendaient à une planète similaire à Jupiter. "Aucun de nos modèles ne prévoyait que la nature pouvait faire une planète comme celle que nous étudions" note Bun'ei Sato (Okayama Astrophysical Observatory, Japan), membre de l'équipe.

Les scientifiques ont rarement eu des occasions comme celles-ci de rassembler de telles preuves solides au sujet de la formation de planètes. Plus de 150 planètes extrasolaires ont été découvertes en observant des changements dans la vitesse d'une étoile, lorsqu'elle s'éloigne et se rapproche de la Terre. Les changements dans la vitesse sont provoqués par l'attraction gravitationnelle des planètes.

Cette planète passe également devant son étoile et obscurcit la lumière de l'étoile. "Lorsque cela se produit, nous pouvons calculer la taille physique de la planète, si elle a un noyau solide, et souvent comment est son atmosphère" commente Debra Fischer, chef d'équipe du consortium et professeur d'Astronomie (San Francisco State University, California).

La planète orbite autour de l'étoile de type-G0 IV dénommée HD 149026, laquelle est à environ 260 années-lumière de la Terre. L'étoile, de magnitude 8.2, est facilement visible dans un petit télescope à environ deux degrées au nord-ouest de l'amas globulaire M13 dans la constellation d'Hercule. L'étoile est un peu plus grande, plus brillante, et plus massive que le Soleil.

La planète HD 149026b est approximativement égale en masse à Saturne (0.36 (± 0.03) Masse Jupiter ou environ 115 Masse Terre), mais elle est sensiblement plus petite en diamètre. Elle tourne en 2.87 jours autour de son étoile hôte à une distance de 0.042 AU (en comparaison Mercure est à 0.387 UA de notre Soleil), et la température de la haute atmosphère est approximativement de 1.270° Celsius. La modélisation de la structure de la planète montre qu'elle a un noyau solide d'environ 65 à 70 fois la masse de la Terre.

C'est la première observation qui prouve la théorie "d'accrétion du noyau" relative à la façon dont des planètes se sont formées. Les scientifiques ont deux concurentes, mais viables, théories au sujet de la formation des planètes.

Dans la théorie "d'instabilité de la gravité", les planètes se forment au cours d'un effondrement rapide d'un nuage dense. Avec la théorie "d'augmentation du noyau", les planètes commencent comme de petits noyaux de roches glacées qui se développent pendant qu'elles acquièrent de la masse supplémentaire par gravitation. Les scientifiques croient le grand noyau rocheux de cette planète ne peut pas s'être formé par l'effondrement de nuage. Ils pensent qu'il doit avoir accru son noyau en premier, et a acquis alors le gaz.

"C'est une confirmation de la théorie d'accrétion du noyau pour la formation de planète et la preuve que les planètes de cette sorte devraient exister en abondance" commente l'astronome Henry de Greg (Tennessee State University, Nashville).